目录
引言
队列的概念与结构
队列的实现
定义
初始化
销毁
入队
判断队列是否为空
出队
获取队头元素
获取队尾元素
检测队列中有效元素个数
元素访问
源代码
queue.h
queue.c
test.c
个人专栏：《数据结构世界》
引言
数据结构世界遇到栈后，就迎来了与栈联系紧密的兄弟——队列（Queue）
逐渐地，在线性大陆上，出现了许许多多的空间通道，它们通向随机与未知，有可能只通向几米远，也有可能跨越整个世界，但是它们有一个共同的特性——先进先出
一、队列的概念与结构
二、队列的实现
队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组的结构，出队列在数组头上出数据，效率会比较低。
2.1 定义
队列的实现，需要定义两个结构体，一个代表节点的信息，另一个代表队列的信息，因为队列的特性要在一端入，另一端出，所以要记录头尾指针（要不然找尾效率太低了） ，而size代表当前队列元素个数（可加可不加，加上更好）
2.2 初始化
头尾指针置为NULL，size置为0
2.3 销毁
队列的销毁，本质上就是链表的销毁 ，创建cur变量，循环释放每一个节点，直到cur为空，最后再将头尾指针置为NULL，size置为0
2.4 入队
入队时 ，先生成新节点（因为这里只有入队用到生成新节点，所以不用抽离成函数），再要分空链表和非空链表进行讨论
空链表判断时，加入assert断言，防止外部操作错误，造成头指针不为空，尾指针为空
链表为空时，则头尾指针都指向新节点；链表不为空时，则正常尾插
2.5 判断队列是否为空
专门写一个函数判断，增强复用性和可读性 。如果size为0，则队列为空，返回真；反之，则不为空，返回假
2.6 出队
出队时，先判断队列是否为空（保证phead不为NULL，防止为空指针的解引用），再分单个节点和多个节点来讨论
单个节点，则释放头指针指向的节点后，头尾指针置为NULL；多个节点，则正常头删
2.7 获取队头元素
2.8 获取队尾元素
2.9 检测队列中有效元素个数
这里很多函数实现都很简单，有些操作直接外部对结构体都可以直接实现，但最后还是写成函数封装，防止别人使用时对该数据结构不够熟悉，导致使用错误
2.10 元素访问
队列中元素访问（打印），不是用函数实现。因为它的特殊结构，决定了它的元素不能从任意位置访问 ，必须符合先进先出原则才可以。所以，我们通常用循环的方式进行访问，同时每访问一个元素，就将它弹出队列，再进行下一个元素的访问。
运行结果
队列与栈有所不同，因为它先进先出的特性，导致顺序只能是1 2 3 4
这样我们就实现了队列的增删等功能
三、队列oj题
仅仅了解队列的知识是不够的，让我们来刷刷题吧！
225.用队列实现栈（LeetCode）-CSDN博客
232.用栈实现队列（LeetCode）-CSDN博客
622.设计循环队列（LeetCode）-CSDN博客
看到这里了还不给博主扣个：
⛳️ 点赞☀️收藏 ⭐️ 关注！
💛 💙 💜 ❤️ 💚💓 💗 💕 💞 💘 💖
拜托拜托这个真的很重要！
你们的点赞就是博主更新最大的动力！
有问题可以评论或者私信呢秒回哦。
源代码
queue.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
QDataType data;
struct QueueNode* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* phead;
QNode* ptail;
int size;
}Queue;
//初始化
void QueueInit(Queue* pq);
//销毁
void QueueDestroy(Queue* pq);
//入队
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
//出队
void QueuePop(Queue* pq);
//获取队头元素
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//获取队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* pq);
//检测队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq);
//检测队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq);queue.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"queue.h"
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->phead = NULL;
pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
assert(pq);
QNode* cur = pq->phead;
while (cur)
{
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
pq->phead = pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
assert(pq);
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
return;
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
if (pq->ptail == NULL)
{
assert(pq->phead == NULL);
pq->phead = pq->ptail = newnode;
}
else
{
pq->ptail->next = newnode;
pq->ptail = newnode;
}
pq->size++;
}
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
if (pq->phead->next == NULL)
{
free(pq->phead);
pq->phead = pq->ptail = NULL;
}
else
{
QNode* next = pq->phead->next;
free(pq->phead);
pq->phead = next;
}
pq->size--;
}
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->phead->data;
}
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->ptail->data;
}
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size;
}
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size == 0;
}test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"queue.h"
void TestQueue1()
{
Queue q;
//初始化
QueueInit(&q);
//入队
QueuePush(&q, 1);
QueuePush(&q, 2);
QueuePush(&q, 3);
QueuePush(&q, 4);
//打印
while (!QueueEmpty(&q))
{
printf("%d ", QueueFront(&q));
QueuePop(&q);
}
//销毁
QueueDestroy(&q);
}
int main()
{
TestQueue1();
return 0;
}
