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- Queue.h
- main.c
- Queue.c
用队列实现一个图书信息管理，这里放一下有哪些文件。（ps：我之前写的是学生信息管理，但是有人说我们的作业是写图书，就该了下内容，没有改文件名）
队列是用链表实现的，因为涉及到队列的一些特性，选择链表比数组会更优。
Queue.h
#pragma once防止库函数的重复引用，因为库函数会在预编译的时候在程序中展开，会增大程序的体积。
通过typedef对数据重命名，之后需要修改数据就十分方便。并且其他函数不需要太多的改动。
这里结构体传的是指针，减少没必要的内存消耗。
队列的特性是先进先出所以和栈一样只有进出队列，不存在头插尾插、头删尾删的问题。
这里的图书价格应该使用浮点数类型更合适，只是我之前写的是学生信息管理，不想改了，就这样吧，意思get就行。
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
char name[20];
char author[20];
int bno;
int price;
}QDataType;
typedef struct QListNode
{
struct QListNode* next;
QDataType data;
}QNode;
//队列的结构
typedef struct Queue
{
QNode* head;
QNode* tail;
int size;
}Queue;
//初始化队列
void QueueInit(Queue* q);
//打印
void QueuePrint(Queue* q);
//队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType* data);
//队头出队列
void QueuePop(Queue* q);
//获取队列头部元素
QDataType* QueueFront(Queue* q);
//获取队列队尾元素
QDataType* QueueBack(Queue* q);
//获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* q);
//检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0
int QueueEmpty(Queue* q);
//销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q);
main.c
因为重点在于数据结构队列的使用，所以直接给定一些数据，就不进行重复繁琐的数据输入工作了。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "Queue.h"
void test()
{
Queue q;
QueueInit(&q);
QDataType book1 = { "活着", "余华", 110701, 22 };
QDataType book2 = { "人血馒头", "余华", 110702, 21 };
QDataType book3 = { "人间词话", "王国维", 110703, 23 };
QDataType book4 = { "小词大雅", "叶嘉莹", 110704, 22 };
QDataType book5 = { "且听风吟", "村上春树", 110705, 23 };
QueuePush(&q, &book1);
QueuePush(&q, &book2);
QueuePush(&q, &book3);
QueuePush(&q, &book4);
QueuePush(&q, &book5);
QueuePrint(&q);
printf("%d\n\n", QueueSize(&q));
QDataType* head = QueueFront(&q);
printf("%s %d %s %d\n\n", head->name, head->bno, head->author, head->price);
QDataType* tail = QueueBack(&q);
printf("%s %d %s %d\n\n", tail->name, tail->bno, tail->author, tail->price);
QueuePop(&q);
QueuePop(&q);
QueuePop(&q);
QueuePrint(&q);
printf("%d\n", QueueSize(&q));
QueueDestroy(&q);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
Queue.c
打印函数的实现，如果队列中的数据类型发生了改变，其他功能函数基本上不需要有什么变化， 打印函数对应修改一下就行了，因为打印需要涉及到具体的数据问题。
void QueuePrint(Queue* q)
{
QNode* next = q->head;
while(next != NULL)
{
printf("%s %d %s %d\n", next->data.name, next->data.bno, next->data.author, next->data.price);
next = next->next;
}
printf("\n");
}
队列的初始化，将头尾指针都置为NULL，size置为0。
//队列初始化
void QueueInit(Queue* q)
{
q->head = NULL;
q->tail = NULL;
q->size = 0;
}
入队列的实现，先要创建一个节点来存放数据，然后把这个队列插入到队尾。如果这个队列的队尾指针为空，就说明这个队列中并没有数据，那么这个新插入的数据就既是队首又是队尾。如果队列的队尾指针有值，就把新节点插入到当前队尾之后，然后再把队尾指针向后移动一位。插入数据之后要将size加一。
void QueuePush(Queue* q, QDataType* x)
{
assert(q);
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
newnode->data = *x;
newnode->next = NULL;
if (q->tail == NULL)
{
q->head = q->tail = newnode;
}
else
{
q->tail->next = newnode;
q->tail = newnode;
}
q->size++;
}
出队列的实现。因为节点是动态开辟的空间，所以出队列之后，要将这个节点的空间释放掉。队列的特性是先入先出，所以，出队列就是删除头结点。删除头结点之前要保存第二个节点的位置，然后删除掉头结点，把第二个节点作为头结点返回。删除数据之后，要将size减一。
void QueuePop(Queue* q)
{
assert(q);
assert(!QueueEmpty(q));
if (q->head->next == NULL)
{
free(q->head);
q->head = q->tail = NULL;
q->size--;
}
else
{
QNode* del = q->head;
q->head = q->head->next;
q->size--;
free(del);
}
}
获取队列头部元素，这里返回的是一个结构体指针，还是为了减少空间的使用，因为队列本身就具备头指针，所以获取队列头部元素就十分简单。
QDataType* QueueFront(Queue* q)
{
assert(q);
assert(!QueueEmpty(q));
return &(q->head->data);
}
获取队列队尾元素，一样返回的是一个结构体指针，实现和获取头部元素基本一样。
QDataType* QueueBack(Queue* q)
{
assert(q);
assert(!QueueEmpty(q));
return &(q->tail->data);
}
获取队列元素个数，不要太简单，本身就有个size，直接返回size就行。
int QueueSize(Queue* q)
{
assert(q);
return q->size;
}
检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0。当首尾指针都为空时，队列中就必然没有数据。
int QueueEmpty(Queue* q)
{
assert(q);
return q->head == NULL && q->tail == NULL;
}
队列的销毁，因为空间是动态开辟的，所以需要释放空间，如果不释放空间会造成内存泄露。逐一将队列中的节点空间释放掉，最后head和tail的next指针都为NULL，也不需要我们手动置为NULL了。
void QueueDestroy(Queue* q)
{
assert(q);
while (q->head)
{
QNode* next = q->head;
q->head = q->head->next;
free(next);
}
}
