一.队列的概念及结构
队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有
先进先出
FIFO(First In First Out) 入队列：进行插入操作的一端称为
队尾
出队列：进行删除操作的一端称为
队头
二.队列的实现
关于队列的实现，既可以用数组，也可以用链表，所以我们对比两者优劣：
数组实现：出队列在数组头上出数据，这样每次都要覆盖，效率会比较低。
因此我们用链表实现（单链表）
下面我们来进行实现：
第一步：定义结构体
//定义结构体
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
QDataType date;
struct QueueNode* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* head;
QNode* tail;
}Queue;第二步：队列初始化
//队列初始化定义
void QueueInit(Queue* ps)
{
//判断
assert(ps);
//将head和tail置空
ps->head = ps->tail = NULL;
}第三步：对头出队列和对尾入队列
// 队头出队列定义
void QueuePop(Queue* ps)
{
//判断
assert(ps);
assert(ps->head);//头队列也不能为空
//判断是否一个节点
if (ps->head->next == NULL)
{
free(ps->head);
ps->head = ps->tail = NULL;
}
else
{
//当不为一个节点
QNode* next = ps->head->next;
free(ps->head);
ps->head = next;
}
}//队尾入队列定义
void QueuePush(Queue* ps, QDataType x)
{
//判断
assert(ps);
//开辟空间放进队列中
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
//判断开辟成功否
if (newnode == NULL)
{
perror(newnode);
exit(-1);
}
newnode->date = x;
newnode->next = NULL;
//判断head和tail是否指向NULL
if (ps->tail == NULL)
{
//将两指针都指向newnode
ps->head = ps->tail = newnode;
}
//如果tail不指向空
else
{
ps->tail->next = newnode;
ps->tail = newnode;
}
}第四步：队列头部元素和队列尾部元素
// 获取队列头部元素定义
QDataType QueueFront(Queue* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->head);
return ps->head->date;
}// 获取队列队尾元素定义
QDataType QueueBack(Queue* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->tail);
return ps->tail->date;
}第五步：实现一些特殊接口
// 检测队列是否为空定义
bool QueueEmpty(Queue* ps)
{
//判断
assert(ps);
return ps->head == NULL;//判断真假
}// 获取队列中有效元素个数定义
int QueueSize(Queue* ps)
{
assert(ps);
int size = 0;
QNode* cur = ps->head;
while (cur)
{
cur = cur->next;
size++;
}
return size;
}第六步：销毁队列接口
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* ps)
{
assert(ps);
QNode* cur = ps->head;
while (cur)
{
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
}三.测试代码
#include "Queue.h"
void test()
{
Queue s;
//队列初始化调用
QueueInit(&s);
//队尾入队列调用
QueuePush(&s, 1);
QueuePush(&s, 2);
QueuePush(&s, 3);
QueuePush(&s, 4);
QueuePush(&s, 5);
QueuePush(&s, 6);
QueuePop(&s);// 队头出队列调用
QueuePush(&s, 7);
printf("%d\n", QueueBack(&s));
QueuePush(&s, 8);
QueuePush(&s, 9);
int ret = QueueSize(&s);
printf("size=%d\n", ret);
while (!QueueEmpty(&s))
{
printf("%d ",QueueFront(&s));
QueuePop(&s);// 队头出队列调用
}
printf("\n");
int ret2=QueueSize(&s);
printf("size=%d\n", ret2);
QueueDestroy(&s);
}
int main()
{
test();
return 0;
}结果：
小编测试是没有问题的，当然不保证一定没错，有问题欢迎指正。
四.代码
头文件和实现文件：
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
//定义结构体
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
QDataType date;
struct QueueNode* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* head;
QNode* tail;
}Queue;
//队列初始化声明
void QueueInit(Queue* ps);
//队尾入队列声明
void QueuePush(Queue* ps, QDataType x);
// 队头出队列声明
void QueuePop(Queue* ps);
// 检测队列是否为空声明
bool QueueEmpty(Queue* ps);
// 获取队列头部元素声明
QDataType QueueFront(Queue* ps);
// 获取队列队尾元素声明
QDataType QueueBack(Queue* ps);
// 获取队列中有效元素个数声明
int QueueSize(Queue* ps);
// 销毁队列声明
void QueueDestroy(Queue* ps);#include "Queue.h"
//队列初始化定义
void QueueInit(Queue* ps)
{
//判断
assert(ps);
//将head和tail置空
ps->head = ps->tail = NULL;
}
//队尾入队列定义
void QueuePush(Queue* ps, QDataType x)
{
//判断
assert(ps);
//开辟空间放进队列中
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
//判断开辟成功否
if (newnode == NULL)
{
perror(newnode);
exit(-1);
}
newnode->date = x;
newnode->next = NULL;
//判断head和tail是否指向NULL
if (ps->tail == NULL)
{
//将两指针都指向newnode
ps->head = ps->tail = newnode;
}
//如果tail不指向空
else
{
ps->tail->next = newnode;
ps->tail = newnode;
}
}
// 队头出队列定义
void QueuePop(Queue* ps)
{
//判断
assert(ps);
assert(ps->head);//头队列也不能为空
//判断是否一个节点
if (ps->head->next == NULL)
{
free(ps->head);
ps->head = ps->tail = NULL;
}
else
{
//当不为一个节点
QNode* next = ps->head->next;
free(ps->head);
ps->head = next;
}
}
// 检测队列是否为空定义
bool QueueEmpty(Queue* ps)
{
//判断
assert(ps);
return ps->head == NULL;//判断真假
}
// 获取队列头部元素定义
QDataType QueueFront(Queue* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->head);
return ps->head->date;
}
// 获取队列队尾元素定义
QDataType QueueBack(Queue* ps)
{
assert(ps);
assert(ps->tail);
return ps->tail->date;
}
// 获取队列中有效元素个数定义
int QueueSize(Queue* ps)
{
assert(ps);
int size = 0;
QNode* cur = ps->head;
while (cur)
{
cur = cur->next;
size++;
}
return size;
}
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* ps)
{
assert(ps);
QNode* cur = ps->head;
while (cur)
{
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
}测试文件：
#include "Queue.h"
void test()
{
Queue s;
//队列初始化调用
QueueInit(&s);
//队尾入队列调用
QueuePush(&s, 1);
QueuePush(&s, 2);
QueuePush(&s, 3);
QueuePush(&s, 4);
QueuePush(&s, 5);
QueuePush(&s, 6);
QueuePop(&s);// 队头出队列调用
QueuePush(&s, 7);
printf("%d\n", QueueBack(&s));
QueuePush(&s, 8);
QueuePush(&s, 9);
int ret = QueueSize(&s);
printf("size=%d\n", ret);
while (!QueueEmpty(&s))
{
printf("%d ",QueueFront(&s));
QueuePop(&s);// 队头出队列调用
}
printf("\n");
int ret2=QueueSize(&s);
printf("size=%d\n", ret2);
QueueDestroy(&s);
}
int main()
{
test();
return 0;
}最后，感谢大家的支持，小编一定会继续努力的
