【数据结构】线性表之《队列》超详细实现

news2024/11/17 1:27:06

队列

  • 一.队列的概念及结构
  • 二.顺序队列与链队列
    • 1.顺序队列
    • 2.链队列
  • 三.链队列的实现
    • 1.创建队列
    • 2.初始化队列
    • 3.入队
    • 4.出队
    • 5.获取队头元素
    • 6.获取队尾元素
    • 7.队列的大小
    • 8.队列的判空
    • 9.清空队列
    • 10.销毁队列
  • 四.队列的盲区
  • 五.模块化源代码
    • 1.Queue.h
    • 2.Queue.c
    • 3.test.c
  • 六.栈和队列必做OJ题

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

在这里插入图片描述

二.顺序队列与链队列

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。

在这里插入图片描述

1.顺序队列

在这里插入图片描述

2.链队列

在这里插入图片描述

那是不是再用一个指针指向队尾就可以了呢？是的如下图：

在这里插入图片描述

这种链表结构完美的解决了尾插时效率低的问题。

三.链队列的实现

1.创建队列

先创建结构体（存放数据和先一个节点的地址）用来表示节点，再额外创建队列结构体（成员：队头指针和队尾指针），队头指针指向队列的队头，队尾指针指向队列的队尾。

typedef int QDataType;

typedef struct QueueNode
{
	QDataType data;
	struct QueueNode* next;
}QNode;

typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;

Queue q;//q代表链队列

2.初始化队列

将队头指针和队尾指针初始化为NULL。

void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);//断言
	pq->head = pq->tail = NULL;
}

3.入队

先是创建一个新的节点，存放数据和NULL指针，入队分两种情况：

  1. 若队头和队尾指针都为NULL，则队头和队尾指针都指向新的节点。
  2. 若队头和队尾指针不为NULL，则向队尾插入新的节点，再更新队尾指针。
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	
	//创建入队的节点
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)//开辟失败
	{
		perror("malloc fail!");
		exit(-1);
	}
	//开辟成功
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;

	//入队操作
	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}

4.出队

出队也有两种情况

  1. 队列只有一个节点，先删除队头，再让队头和队尾指针指向NULL，防止队尾指针变成野指针。
  2. 队列有多个节点，先保存队头的下一个节点指针，再删除队头，最后更新队头指针。
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head != NULL);//队列不能为空

	//队列只有一个节点
	if (pq->tail->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	//队列有多个节点
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}

5.获取队头元素

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head != NULL);//队列不能为空
	return pq->head->data;
}

6.获取队尾元素

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->tail != NULL);//队列不能为空
	return pq->tail->data;
}

7.队列的大小

定位队头节点，利用NULL这一条件遍历队列即可。

int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;//定位队头节点
	int size = 0;
	while (cur != NULL)
	{
		size++;
		cur = cur->next;//更新cur
	}
	return size;
}

8.队列的判空

判断队头指针是否为NULL即可。

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

9.清空队列

定位队头节点，依次先后删除即可。

void QueueClear(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;//定位队头节点
	while (cur != NULL)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);//逐个删除
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
}

10.销毁队列

void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QueueClear(pq);
	//注意不能释放pq，这不是动态开辟的地址，而是栈区的地址，所以清空与销毁没什么区别
}

四.队列的盲区

由于队列的特殊结构，只能遵循先进先出的原则，不允许随便遍历队列，否则就失去了队列的特点，只能用以下的代码得到数据：

while (!QueueEmpty(&q))
{
	printf("%d ", QueueFront(&q));
	QueuePop(&q);
}

五.模块化源代码

1.Queue.h

//#pragma once 防止头文件被重复包含
#ifndef __QUEUE_H__
#define __QUEUE_H__

#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* head;
	QNode* tail;
}Queue;

void QueueInit(Queue* pq);//初始化队列

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);//入队

void QueuePop(Queue* pq);//出队

QDataType QueueFront(Queue* pq);//获取队头元素

QDataType QueueBack(Queue* pq);//获取队尾元素

int QueueSize(Queue* pq);//队列大小

bool QueueEmpty(Queue* pq);//队列判空

void QueueClear(Queue* pq);//清空队列

void QueueDestory(Queue* pq);//销毁队列
#endif

2.Queue.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"Queue.h"

void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);//断言
	pq->head = pq->tail = NULL;
}

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	
	//创建入队的节点
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)//开辟失败
	{
		perror("malloc fail!");
		exit(-1);
	}
	//开辟成功
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;

	//入队操作
	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head != NULL);//队列不能为空

	//队列只有一个节点
	if (pq->tail->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	//队列有多个节点
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head != NULL);//队列不能为空
	return pq->head->data;
}

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->tail != NULL);//队列不能为空
	return pq->tail->data;
}

int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;//定位队头节点
	int size = 0;
	while (cur != NULL)
	{
		size++;
		cur = cur->next;//更新cur
	}
	return size;
}

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

void QueueClear(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;//定位队头节点
	while (cur != NULL)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);//逐个删除
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
}

void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QueueClear(pq);
	//注意不能释放pq，这不是动态开辟的地址，而是栈区的地址，所以清空与销毁没什么区别
}

3.test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"Queue.h"

enum //匿名枚举
{
	EXIT,
	PUSH,
	POP,
	FRONT,
	BACK,
	SIZE,
	EMPTY,
	CLEAR
};

void Menu()
{
	printf("*************队列*************\n");
	printf("****1.入队          2.出队****\n");
	printf("****3.队头          4.队尾****\n");
	printf("****5.大小          6.判空****\n");
	printf("****7.清空          0.退出****\n");
	printf("******************************\n");
}

int main()
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	int select = 0;
	bool flag;
	QDataType value;
	do
	{
		Menu();
		printf("请选择您的操作：");
		scanf("%d", &select);
		switch (select)
		{
		case EXIT:
			printf("退出队列！\n");
			break;
		case PUSH:
			printf("请输入您要入队的值：");
			scanf("%d", &value);
			QueuePush(&q, value);
			break;
		case POP:
			QueuePop(&q);
			break;
		case FRONT:
			value = QueueFront(&q);
			printf("队头元素值为：%d\n", value);
			break;
		case BACK:
			value = QueueBack(&q);
			printf("队尾元素值为：%d\n", value);
			break;
		case SIZE:
			printf("队列的大小为：%d\n", QueueSize(&q));
			break;
		case EMPTY:
			flag = QueueEmpty(&q);
			if (flag)
			{
				printf("队列为空！\n");
			}
			else
			{
				printf("队列不为空！\n");
			}
			break;
		case CLEAR:
			QueueClear(&q);
			break;
		default:
			printf("输入错误，请重新输入！\n");
			break;
		}
	} while (select);
	QueueDestory(&q);
	return 0;
}

六.栈和队列必做OJ题

  1. 括号匹配问题
  2. 用队列实现栈
  3. 用栈实现队列

创作不易，如果能帮到你的话能赏个三连吗？感谢啦！！！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1860604.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

小白上手AIGC-基于FC部署stable-diffusion

小白上手AIGC-基于FC部署stable-diffusion

AIGC AIGC&#xff08;人工智能创造内容&#xff09;作为一种基于人工智能技术生成内容的新型创作模式。打破了过去大家对于AI的理解都是说只能涉足部分领域而无法涉足艺术或者是其他的创作领域的定律&#xff0c;现在的AIGC也能够创作内容了&#xff0c;而不再只是单纯的返回…
阅读更多...
MAC Address

MAC Address

文章目录 1. 前言2. MAC Address2.1 MAC 地址格式2.2 Locally Administered MAC Address2.3 MAC 单播 和 多播 3. 参考资料 1. 前言 限于作者能力水平&#xff0c;本文可能存在谬误&#xff0c;因此而给读者带来的损失&#xff0c;作者不做任何承诺。 2. MAC Address 2.1 MA…
阅读更多...
Java集合框架深度解析：Hashtable、HashMap与TreeMap的较量，哪个更适合你的项目？

Java集合框架深度解析：Hashtable、HashMap与TreeMap的较量，哪个更适合你的项目？

引言 在Java编程世界中&#xff0c;集合是编程语言的重要组成部分。它们负责存储、组织和操作数据集合&#xff0c;是开发过程中不可或缺的工具。Java集合框架提供了丰富且功能强大的数据结构&#xff0c;而其中的Hashtable、HashMap和TreeMap是使用频率极高的三种实现。 本篇文…
阅读更多...
2024年希望杯数学竞赛各年级100道练习题及答案

2024年希望杯数学竞赛各年级100道练习题及答案

链接里面有无答案版本链接&#xff1a;https://pan.baidu.com/s/1nTIVJrTEWUzb0LJNo4mI_Q 提取码&#xff1a;0548 –来自百度网盘超级会员V7的分享 一年级 二年级 三年级 四年级 五年级 六年级 七年级 八年级
阅读更多...
如何使得Macos的剪切板感知fileURL并当fileURL被执行paste 动作时 回调到某个监听的函数 从而来填充file content

如何使得Macos的剪切板感知fileURL并当fileURL被执行paste 动作时 回调到某个监听的函数 从而来填充file content

问题及尝试&#xff1a; 我在做一个跨平台文件拷贝的功能&#xff0c;文件可能是从其他操作系统比如Linux 或者Windows 拷贝到Macos上&#xff0c; 但是我试过所有可以hook NSPasteboard的方法&#xff0c;确实没有找到可以监听macos 剪切板的方法&#xff0c;因为fileURL 确实…
阅读更多...
网络设备框架

网络设备框架

文章目录 前言一、主要流程二、Linux网络设备驱动架构1.概述2.读入数据 总结 前言 Linux中的Ethernet驱动框架涉及到网络设备驱动程序的多个方面&#xff0c;包括初始化、注册、数据传输以及与物理层&#xff08;PHY&#xff09;的交互。以下是网络设备驱动架构的概述&#xf…
阅读更多...
Centos7虚拟机

Centos7虚拟机

Centos 7 安装 1 镜像下载1.1 官网下载1.2 阿里云镜像下载 2 环境的安装2.1 打开我们的虚拟机&#xff0c;点击文件进行新建2.2 选择典型之后&#xff0c;下一步2.3 选择稍会安装操作系统2.4 勾选Linux&#xff0c;并且选择CentOS 7的版本2.5 设定我们虚拟机的名称和安装位置2.…
阅读更多...
VOSviewer分析知网文献

VOSviewer分析知网文献

VOSviewer简介 VOSviewer 是一款用于构建和可视化科学文献计量网络的软件工具。它能够帮助用户分析和可视化期刊、研究人员或单个出版物之间的关系&#xff0c;这些关系可以基于引用、共引、共著或术语共现关系来构建。VOSviewer 还提供了文本挖掘功能&#xff0c;可以用来构建…
阅读更多...
Python 爬虫从入门到入狱之路一

Python 爬虫从入门到入狱之路一

实际上爬虫一共就四个主要步骤&#xff1a; 明确目标 (要知道你准备在哪个范围或者网站去搜索)爬 (将所有的网站的内容全部爬下来)取 (去掉对我们没用处的数据)处理数据&#xff08;按照我们想要的方式存储和使用&#xff09; 我们在之前写的爬虫程序中&#xff0c;都只是获取…
阅读更多...
fidder自动测试cookie脚本

fidder自动测试cookie脚本

前言 工作在使用fidder抓包时&#xff0c;经常需要找到一个请求携带的cookie中&#xff0c;真正校验了那些cookie&#xff0c;从而在代码中实现写入这些cookie的请求。这个过程除了根据经验快速过滤&#xff0c;就只能一个一个删除测试了。 所以我写了这个脚本&#xff0c;自动…
阅读更多...
阿里云云服务器、ACR镜像服务、容器化实战：搭建企业应用

阿里云云服务器、ACR镜像服务、容器化实战：搭建企业应用

一、容器化基础知识 华为云免费试用服务器&#xff1a;https://activity.huaweicloud.com/free_test/index.html 阿里云docker容器教程&#xff1a;https://edu.aliyun.com/course/3111900/lesson/341807097 查询ip地址&#xff1a;www.ip138.com 二、容器化搭建企业应用实战 2…
阅读更多...
如何选择和优化谷歌外贸关键词？

如何选择和优化谷歌外贸关键词？

长尾关键词是关键&#xff0c;长尾关键词是指由三个或更多词组成的更具体、更详细的搜索词组。与单个关键词相比&#xff0c;长尾关键词虽然搜索量较低&#xff0c;但往往能带来更高的转化率&#xff0c;因为它们更能精准地反映用户的搜索意图和需求 使用长尾关键词有几个优势…
阅读更多...
海南云亿商务咨询有限公司抖音带货怎么样？

海南云亿商务咨询有限公司抖音带货怎么样？

在数字化浪潮席卷全球的今天&#xff0c;电商行业正迎来前所未有的发展机遇。特别是短视频平台如抖音的崛起&#xff0c;更是为电商行业注入了新的活力。海南云亿商务咨询有限公司&#xff0c;作为抖音电商服务的佼佼者&#xff0c;凭借其专业的团队和卓越的服务&#xff0c;助…
阅读更多...
北邮《计算机网络》蒋老师思考题及答案-传输层

北邮《计算机网络》蒋老师思考题及答案-传输层

蒋yj老师yyds&#xff01; 答案自制&#xff0c;仅供参考&#xff0c;欢迎质疑讨论 问题一览 传输层思考题P2P和E2E的区别使用socket的c/s模式通信&#xff0c;流控如何反映到编程模型三次握手解决什么问题举一个两次握手失败的例子为什么链路层是两次握手而非三次&#xff1f;…
阅读更多...
HTML(24)——过渡

HTML(24)——过渡

过渡 作用&#xff1a;可以为一个元素在不同的状态之间切换的时候添加过渡效果 属性名&#xff1a;transition(复合属性) 属性值&#xff1a;过渡的属性 花费时间(s) 提示&#xff1a; 过渡的属性可以是具体的CSS属性也可以为all&#xff08;两个状态属性值不同的所有属性…
阅读更多...
证件照制作工具有哪些？分享当下热门的证件照制作工具

证件照制作工具有哪些？分享当下热门的证件照制作工具

无论是考证、出国旅游还是应聘&#xff0c;一张符合标准的证件照成了必备之物。 如果手头的证件照尺寸不符合要求&#xff0c;不必惊慌&#xff0c;现在有多种证件照制作软件可以帮助你迅速解决问题。 今天&#xff0c;本文就为大家分享几个证件照制作教程&#xff0c;让你的…
阅读更多...
js小题3：构造函数介绍与普通函数对比

js小题3：构造函数介绍与普通函数对比

一、构造函数介绍&#xff1a; 在JavaScript中&#xff0c;构造函数是用于创建和初始化一个由new关键字生成的对象的特殊函数。构造函数的名字通常以大写字母开头&#xff0c;但这并不是JavaScript语法的一部分&#xff0c;而是一种约定俗成的命名规范&#xff0c;有助于区分构…
阅读更多...
HTML基础入门知识

HTML基础入门知识

HTML基础使用 文章目录 HTML基础使用1、什么是HTML2、web标准4、HTML语法规则5、常用的标签标题标签段落标签换行标签文本格式化标签div和span标签图片标签路径链接标签注释 1、什么是HTML 什么是网页 网站是指在因特网上根据一定的规则&#xff0c;使用 HTML 等制作的用于展示…
阅读更多...
国内有哪些比较优秀的wordpress主题？

国内有哪些比较优秀的wordpress主题？

WordPress作为全球最受欢迎的开源内容管理系统之一&#xff0c;拥有众多优质的主题供用户选择。那么国内有哪些比较优秀的wordpress主题呢&#xff1f;下面小编就和大家分享国内功能比较完善比较受欢迎的wordpress主题。 wordpress主题合集&#xff1a;WP主题-办公人导航https:…
阅读更多...
202406最新manjaro安装sogou输入法解决方案（采用aur本地package+sogou deb包解决方案）

202406最新manjaro安装sogou输入法解决方案（采用aur本地package+sogou deb包解决方案）

本地执行安装方法 1.拉取源码 git clone https://gitee.com/liushuai05/fcitx-sogoupinyin.git cd fcitx-sogoupinyin 2.获取sogou下载地址并替换到源码中 - 下载地址&#xff1a;https://pinyin.sogou.com/linux/ - 点击立即下载->x86_64->下载&#xff0c;然后右键复…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023