大家好，我是苏貝，本篇博客带大家了解队列，如果你觉得我写的还不错的话，可以给我一个赞👍吗，感谢❤️

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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，队列具有先进先出的性质。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

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二. 队列的实现

1

队列的结构体

因为数组在头删的时候不方便，所以我们采用单链表来实现。

typedef int QDataType;

typedef struct QueueNode
{
	struct Queue* next;
	QDataType val;
}QNode;

typedef struct Queue
{
	QNode* phead;
	QNode* ptail;
	int size;
}Queue;

2

初始化

因为我们要对队列进行初始化，所以实参要传Queue类型变量的地址，用一级指针来接收。因为实参（Queue类型变量的地址）不可能为NULL，所以对它断言（下面的接口同理）。

void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	pq->phead = NULL;
	pq->ptail = NULL;
	pq->size = 0;
}

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销毁

void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	while (pq->phead)
	{
		QNode* next = pq->phead->next;
		free(pq->phead);
		pq->phead = next;
	}
	pq->ptail = NULL;
	pq->size = 0;
}

4

队尾插入

插入前要创建一个新节点，插入时还要判断队列是否为空，若为空则让pq->phead = pq->ptail = newnode。若不为空则只让pq->ptail ->next= newnode，再pq->ptail=pq->ptail->next
注意不要忘记pq->size++

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);

	//创建一个新节点
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	newnode->val = x;
	newnode->next = NULL;

	//插入
	if (pq->phead == NULL)
	{
		pq->ptail = pq->phead = newnode;
	}
	else
	{
		pq->ptail->next = newnode;
		pq->ptail = newnode;
	}
	pq->size++;
}

5

队头删除

删除时要保证队列里有元素，所以对pq->phead断言，下面的显示第一个/最后一个节点的值同理
注意：当队列里只有一个元素时，删除后pq->phead指向NULL没错，但是此时pq->ptail是野指针，所以也要将pq->ptail置为NULL。不要忘记pq->size- -

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->phead);

	Queue* next = pq->phead->next;
	free(pq->phead);
	pq->phead = next;

	if (pq->phead == NULL)
	{
		pq->ptail = NULL;
	}
	pq->size--;
}

6

显示第一个节点的值

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->phead);

	return pq->phead->val;
}

7

显示最后一个节点的值

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->phead);

	return pq->ptail->val;
}

8

是否为空

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	return pq->phead == NULL;
}

9

队列的大小

int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	return pq->size;
}

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三. 模块化代码实现

Queue.h

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


typedef int QDataType;

typedef struct QueueNode
{
	struct Queue* next;
	QDataType val;
}QNode;

typedef struct Queue
{
	QNode* phead;
	QNode* ptail;
	int size;
}Queue;


//初始化
void QueueInit(Queue* pq);
//销毁
void QueueDestroy(Queue* pq);
//队尾插入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
//队头删除
void QueuePop(Queue* pq);
//显示第一个节点的值
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//显示最后一个节点的值
QDataType QueueBack(Queue* pq);
//是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq);
//队列的大小
int QueueSize(Queue* pq);

Queue.c

#include"Queue.h"

//初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	pq->phead = NULL;
	pq->ptail = NULL;
	pq->size = 0;
}

//销毁
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	while (pq->phead)
	{
		QNode* next = pq->phead->next;
		free(pq->phead);
		pq->phead = next;
	}
	pq->ptail = NULL;
	pq->size = 0;
}

//队尾插入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);

	//创建一个新节点
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	newnode->val = x;
	newnode->next = NULL;

	//插入
	if (pq->phead == NULL)
	{
		pq->ptail = pq->phead = newnode;
	}
	else
	{
		pq->ptail->next = newnode;
		pq->ptail = newnode;
	}
	pq->size++;
}

//队头删除
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->phead);

	Queue* next = pq->phead->next;
	free(pq->phead);
	pq->phead = next;

	if (pq->phead == NULL)
	{
		pq->ptail = NULL;
	}
	pq->size--;
}

//显示第一个节点的值
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->phead);

	return pq->phead->val;
}

//显示最后一个节点的值
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->phead);

	return pq->ptail->val;
}

//是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	return pq->phead == NULL;
}

//队列的大小
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);

	return pq->size;
}

Test.c

#include"Queue.h"


int main()
{
	Queue p;
	QueueInit(&p);
	QueuePush(&p, 1);
	QueuePush(&p, 2);
	QueuePush(&p, 3);
	QueuePush(&p, 4);
	QueuePush(&p, 5);
	while (!QueueEmpty(&p))
	{
		printf("%d ", QueueFront(&p));
		QueuePop(&p);
	}
	QueueDestroy(&p);
	return 0;
}

结果演示

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好了，那么本篇博客就到此结束了，如果你觉得本篇博客对你有些帮助，可以给个大大的赞👍吗，感谢看到这里，我们下篇博客见❤️