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前言

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📋专栏：数据结构
🔑本章内容：[数据结构]—栈和队列
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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

🌟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

🌟二、队列实现的两种方式：

• 数组队列

• 链式队列

🌟三、队列的实现：

🌏3.1队列结构：

需要定义两个结构体，一个是整个队列中每个节点的结构一个是队头指针、队尾指针和数据个数

typedef int QDataType;
typedef struct QUeueNode//每个节点的结构
{
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
}QNode;

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

//初始化
void QueueInit(Queue*pq);
//释放
void QueueDestroy(Queue* pq);
//尾插(入队)
void QueuePush(Queue* pq,QDataType x);
//头删(出队)
void QueuePop(Queue* pq);
//队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq);
//数据个数
int QueueSize(Queue* pq);
//判空
bool QueueEmpty(Queue* pq);

🌏3.2初始化：

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

🌏3.3释放(类似单链表)：

💫3.3.1代码：

void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->phead;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->phead = pq->ptail = NULL;
	pq->size = 0;
}

💫3.3.2流程图：

🌏3.4入队(类似单链表尾插)：

💫3.4.1代码：

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	if (pq->ptail  == NULL)
	{
		assert(pq->phead==NULL);
		pq->phead = pq->ptail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->ptail->next = newnode;
		pq->ptail = newnode;
	}
	pq->size++;
}

💫3.4.2流程图：

🌏3.5出队(类似单链表头删)：

💫3.5.1代码：

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));//这里是判断pq->phead不为空
	//一个队列
	if (pq->phead->next == NULL)
	{
		free(pq->phead);
		pq->phead = NULL;
		pq->ptail = NULL;
	}
	//多个队列
	else
	{
		QNode* next = pq->phead->next;
		free(pq->phead);
		pq->phead = next;
	}
	pq->size--;
}

💫3.5.2流程图：

🌏3.6队头数据：

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->phead->data;
}

🌏3.7队尾数据：

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->ptail->data;
}

🌏3.8数据个数：

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

🌏3.9判空：

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size==0;
}

🌟四、完整代码：

//Queue.h
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
#include<stdlib.h>

typedef int QDataType;
typedef struct QUeueNode//每个节点的结构
{
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
}QNode;

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

//初始化
void QueueInit(Queue*pq);
//释放
void QueueDestroy(Queue* pq);
//尾插(入队)
void QueuePush(Queue* pq,QDataType x);
//头删(出队)
void QueuePop(Queue* pq);
//队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq);
//数据个数
int QueueSize(Queue* pq);
//判空
bool QueueEmpty(Queue* pq);


//Queue.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->phead = NULL;
	pq->ptail = NULL;
	pq->size = 0;
}

void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->phead;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->phead = pq->ptail = NULL;
	pq->size = 0;
}

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	if (pq->ptail  == NULL)
	{
		assert(pq->phead==NULL);
		pq->phead = pq->ptail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->ptail->next = newnode;
		pq->ptail = newnode;
	}
	pq->size++;
}

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	//一个队列
	if (pq->phead->next == NULL)
	{
		free(pq->phead);
		pq->phead = NULL;
		pq->ptail = NULL;
	}
	//多个队列
	else
	{
		QNode* next = pq->phead->next;
		free(pq->phead);
		pq->phead = next;
	}
	pq->size--;
}

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->phead->data;
}

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->ptail->data;
}

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

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size==0;
}


//Test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"
void TestQueue()
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, 1);
	QueuePush(&q, 2);
	QueuePush(&q, 3);
	QueuePush(&q, 4);
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		printf("%d ", QueueFront(&q));
		QueuePop(&q);
	}
	printf("\n");
	QueueDestroy(&q);
}
int main()
{
	TestQueue();
	return 0;
}

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😽总结

😽Ending,今天的栈和队列(下)的内容就到此结束啦~，如果后续想了解更多，就请关注我吧，一键三连哦 ~