队列介绍

队列概念

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。队列遵守先进先出FIFO（First In First Out）的原则。

入队列：队列的插入操作叫做入队列，进行插入操作的一端称为队尾。

出队列：队列的删除操作叫做出队列，进行删除操作的一端称为队头

队列的结构

生活中的队列

在生活中最常见的队列无非就是在食堂的窗口进行打饭了，总是先去排队的同学先离开队列。

队列的实现

队列的初始化

typedef int QDataType;		//方便以后修改存储的数据类型
typedef struct QueueNode		//队列中的节点
{
	QDataType val;
	struct QueueNode* next;
}QueueNode;

typedef struct Queue
{
	QueueNode* phead;
	QueueNode* ptail;
	int size;	//不要忘了保存数列的有效数据个数
}Queu

队列底层一般是用单链表来实现，然后队列本身有队头指针和队尾指针，还有有效数据个数size组成

void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->phead = pq->ptail = NULL;
	pq->size = 0;
}

队列的销毁

void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	while (pq->phead != pq->ptail)
	{
		QueueNode* del = pq->phead;
		pq->phead = pq->phead->next;
		free(del);
		del = NULL;
	}
	free(pq->phead);
	pq->phead = NULL;
	pq->ptail = NULL;		//不要忘了把ptail也设置NULL,虽然他们是指向同一块空间，但是指针变量不是同一块空间
	pq->size = 0;//不要忘了把size设置0
}

这里要注意释放队尾指针，虽然最后都是指向和队头指向的同一块空间，但是指针变量的空间不一样

队尾入队列

这里入队列就要创建一个节点

QueueNode* QBuyNode(QDataType x)
{

	QueueNode* tmp = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
	if (tmp == NULL)
	{
		perror("malloc failed");
		exit(1);
	}
	tmp->val = x;
	tmp->next = NULL;
	return tmp;
}

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QueueNode* newnode = QBuyNode(x);
	//注意考虑队列为空的情况
	if (pq->phead == NULL)	//队列为空
	{
		pq->phead = pq->ptail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->ptail->next = newnode;
		pq->ptail = newnode;
	}
	pq->size++;
}

注意队列为空的情况，队头和对尾是指向同一个节点

队头出队列

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QEmpty(pq));	//assert为假就会触发
	if (pq->phead == pq->ptail)	//如果队列只有一个数据,所有数据结构最好都考虑为空和只有一个数据的情况
	{
		free(pq->phead);
		pq->phead = pq->ptail = NULL;
	}
	else
	{
		QueueNode* del = pq->phead;
		pq->phead = pq->phead->next;
		free(del);
		del = NULL;

	}
	//不要搞忘了--size
	pq->size--;
}

注意队列只有一个数据的情况和size–。

获得队头元素

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QEmpty(pq));	//assert为假会触发
	return pq->ptail->val;
}

获得队尾元素

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QEmpty(pq));//assert为假会触发
	return pq->ptail->val;
}

统计队列元素个数

int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size;
}