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1. 队列介绍

  队列是一种特殊的线性表，只允许在队尾插入数据，在队头删除数据，和日常生活中的排队一样，因此队列具有先进先出FIFO（First In First Out）的特点。

队列可以用数组和链表的结构实现。使用链表的结构实现更优一些，入队列在链表尾端插入，出队列在头部删除，效率很高；如果使用数组的结构，出队列是在数组头上出数据，也就是删除数组第一个元素，效率会比较低，后面所有数据需要向前挪动。

另外还有一种循环队列也可以使用数组或循环链表实现。

2.队列代码实现（C语言）

Queue.h

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <assert.h>

typedef int valuetype;

typedef struct QueueNode {
	valuetype val;
	struct QueueNode* next;
} QueueNode;

typedef struct Queue {
	int size;
	QueueNode* front;
	QueueNode* rear;
} Queue;

void Init(Queue* queue);

void Push(Queue* queue, valuetype val);
void Pop(Queue* queue);

valuetype Front(Queue* queue);
valuetype Rear(Queue* queue);

int Size(Queue* queue);
bool Empty(Queue* queue);
void Destroy(Queue* queue);

Queue.c

#include "Queue.h"

void Init(Queue* queue) {
	assert(queue);
	queue->size = 0;
	queue->front = NULL;
	queue->rear = NULL;
}


void Push(Queue* queue, valuetype val) {
	assert(queue);
	QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
	if (newnode == NULL) {
		perror("Push(Queue*, valuetype) malloc failed.");
		return;
	}
	newnode->val = val; newnode->next = NULL;
	if (queue->size == 0) {
		queue->front = queue->rear = newnode;
	}
	else {
		queue->rear->next = newnode;
		queue->rear = newnode;
	}
	queue->size++;
}

void Pop(Queue* queue) {
	assert(queue && queue->size > 0);
	QueueNode* newfront = queue->front->next;
	free(queue->front);
	queue->front = newfront;
	queue->size--;
	
	if (queue->size == 0) {
		queue->rear = NULL;
	}
}


valuetype Front(Queue* queue) {
	assert(queue && queue->size > 0);
	return queue->front->val;
}

valuetype Rear(Queue* queue) {
	assert(queue && queue->size > 0);
	return queue->rear->val;
}


int Size(Queue* queue) {
	assert(queue);
	return queue->size;
}

bool Empty(Queue* queue) {
	assert(queue);
	return queue->size == 0;
}

void Destroy(Queue* queue) {
	assert(queue);
	QueueNode* node = queue->front;
	while (node) {
		QueueNode* next = node->next;
		free(node);
		node = next;
	}
	queue->size = 0;
	queue->front = queue->rear = NULL;
}