1.队列的概念及结构
队列对于临时数据的处理也十分有趣，它跟栈一样都是有约束条件的数组（或者链表）。区别在于我们想要按什么顺序去处理数据，而这个顺序当然是要取决于具体的应用场景。
你可以将队列想象成是电影院排队。排在最前面的人会最先离队进入影院。套用到队列上，就是首先加入队列的，将会首先从队列移出。
因此计算机科学家都用缩写“FIFO”（first in, first out）先进先出，来形容它。
与栈类似，队列也有 3个限制（但内容不同）。
▶ 只能在末尾插入数据（这跟栈一样）。
▶ 只能读取开头的数据（这跟栈相反）。
▶ 只能移除开头的数据（这也跟栈相反）。
下面来看看它是怎么运作的，先准备一个空队列。
首先，插入 5（虽然栈的插入就叫压栈，但队列的插入却没有固定的叫法，一般可以叫放入、
加入、入队）。
然后，插入 9。
接着，插入 100。
目前为止，队列表现得还跟栈一样，但要是移除数据的话，就会跟栈反着来了，因为队列是从开头移除数据的。
想移除数据，得先从 5 开始，因为开头就是它。
接着，移除 9。
这样一来，队列就只剩下 100了。
2.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队列结构的定义
typedef struct Queue
{
QNode* head; //记录队头的位置
QNode* tail; //记录队尾的位置
int size; //记录队列的长度
}Queue;2.2队列中存储数据的结点
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
QDataType data; //存储的数据
struct QueueNode* next; //记录下一个结点的位置
}QNode;
2.3函数接口的实现
首先是在Queue.h文件中进行函数声明
Queu.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
QDataType data; //存储的数据
struct QueueNode* next; //记录下一个结点的位置
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* head; //记录队头的位置
QNode* tail; //记录队尾的位置
int size; //记录队列的长度
}Queue;
//队列的初始化
void QueueInit(Queue* pq);
//释放malloc出的内存
void QueueDestroy(Queue* pq);
//入队
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
//出队
void QueuePop(Queue* pq);
//获取队头的数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//获取队尾的数据
QDataType QueueBack(Queue* pq);
//判断队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq);
//队列数据的个数
int QueueSize(Queue* pq);在Queue.c文件中进行函数的定义
Queue.c
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE 1
#include"Queue.h"
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->head = NULL;
pq->tail = NULL;
pq->head = 0;
}
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
assert(pq);
//用cur找尾
QNode* cur = pq->head;
while (cur)
{
QNode* del = cur;
cur = cur->next;
free(del);
}
pq->size = 0;
pq->head = pq->tail = NULL;
}
void QueuePush(Queue* pq,QDataType data)
{
assert(pq);
QNode* newNode = (Queue*)malloc(sizeof(Queue));
if (newNode == NULL)
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
//初始化结点
newNode->data = data;
newNode->next = NULL;
if (pq->tail == NULL)
{
//队列为空时入队
pq->head = newNode;
pq->tail = newNode;
}
else
{
//队列不为空时入队
pq->tail->next = newNode;
pq->tail = newNode;
}
pq->size++;
}
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
if (pq->head->next == NULL)
{
//只有一个结点时
free(pq->head);
pq->head = pq->tail = NULL;
}
else
{
//一般情况
QNode* del = pq->head;
pq->head = pq->head->next;
free(del);
}
pq->size--;
}
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->head->data;
}
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->tail->data;
}
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
//return pq->size==0;
return pq->head == NULL && pq->tail == NULL;
}
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size;
}
