数据结构之队列详解
1.队列的概念以及结构
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(Frist in Frist out)的特性
入队列：进行插入才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
2.队列的实现
队列也可以使用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，效率会很低
队列常见的基本操作：
//初始化
void QueueInit(Queue* pq);
//清空队列成员
void QueueDestroy(Queue* pq);
//队尾插入元素
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
//删除队队头元素，队列先进先出
void QueuePop(Queue* pq);
//获取队头元素
int QueueFront(Queue * pq);
//获取队尾元素
int QueueBack(Queue* pq);
//获取队列中有效与元素个数
int QueueSize(Queue* pq);
//查看队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq);每个功能的实现以及解释
实现队列这里我们使用的是动态顺序表
->1.初始化队列
//初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->head = pq->tail = NULL;
pq->size = 0;
}->2.清空队列成员
//清空队列成员
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
assert(pq);
QNode* cur = pq->head;
//QNode* cur = pq->head->next;
while (cur)
{
/*free(pq->head);
pq->head = cur;
cur = cur->next;*/
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
pq->head = pq->tail = NULL;
pq->size = 0;
}->3.队尾插入元素
//队尾插入元素
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (NULL == newnode)
{
perror("QueuePsuh::malloc");
return;
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
if (pq->head == NULL)
{
assert(pq->tail == NULL);
pq->head = pq->tail = newnode;
}
else
{
pq->tail->next = newnode;
pq->tail = newnode;
}
pq->size++;
}->4.删除队队头元素，队列先进先出
//删除队列成员，队列先进先出
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->head != NULL);
//第一种方法
//Queue* cur = pq->head;
//if (cur->next == NULL)
//{
//free(cur);
//pq->head = pq->tail = NULL;
//}
/*else
{
pq->head = cur->next;
free(cur);
cur = NULL;
}*/
//第二种方法
QNode* next = pq->head->next;
free(pq->head);
pq->head = next;
if (pq->head == NULL)
{
pq->tail = NULL;
}
pq->size--;
}->5.获取队头元素
//获取队头成员
int QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->head);
return pq->head->data;
}->6.获取队尾元素
//获取队尾成员
int QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->tail->data;
}->7.获取队列中有效元素个数
//获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size;
}->8.查看队列是否为空
//查看队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size == 0; //pq->head == NULL && pq->tail == NULL
}3.完整代码
Queue.h
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
typedef int QDataType;
typedef struct QListNode
{
struct QListNode* next;
QDataType data;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* head;
QNode* tail;
QDataType size;
}Queue;
//初始化
void QueueInit(Queue* pq);
//清空队列成员
void QueueDestroy(Queue* pq);
//队尾插入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
//删除队队头元素，队列先进先出
void QueuePop(Queue* pq);
//获取队头元素
int QueueFront(Queue * pq);
//获取队尾元素
int QueueBack(Queue* pq);
//获取队列中有效与元素个数
int QueueSize(Queue* pq);
//查看队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq);Queue.c
#include "queue.h"
//初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->head = pq->tail = NULL;
pq->size = 0;
}
//销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
assert(pq);
QNode* cur = pq->head;
//QNode* cur = pq->head->next;
while (cur)
{
/*free(pq->head);
pq->head = cur;
cur = cur->next;*/
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
pq->head = pq->tail = NULL;
pq->size = 0;
}
//插入队列成员
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (NULL == newnode)
{
perror("QueuePsuh::malloc");
return;
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
if (pq->head == NULL)
{
assert(pq->tail == NULL);
pq->head = pq->tail = newnode;
}
else
{
pq->tail->next = newnode;
pq->tail = newnode;
}
pq->size++;
}
//删除队列成员，队列先进先出
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->head != NULL);
//Queue* cur = pq->head;
//if (cur->next == NULL)
//{
//free(cur);
//pq->head = pq->tail = NULL;
//}
/*else
{
pq->head = cur->next;
free(cur);
cur = NULL;
}*/
QNode* next = pq->head->next;
free(pq->head);
pq->head = next;
if (pq->head == NULL)
{
pq->tail = NULL;
}
pq->size--;
}
//获取队头成员
int QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->head);
return pq->head->data;
}
//获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size;
}
//获取队尾成员
int QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->tail->data;
}
//查看队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size == 0; //pq->head == NULL && pq->tail == NULL
}test.c
#include "queue.h"
int main()
{
Queue st;
QueueInit(&st);
QueuePush(&st, 1);
QueuePush(&st, 2);
QueuePush(&st, 3);
QueuePush(&st, 4);
QueuePush(&st, 5);
while (!QueueEmpty(&st))
{
printf("%d ", QueueFront(&st));
QueuePop(&st);
}
printf("\n");
return 0;
}测试结果:
原文地址：https://blog.csdn.net/m0_73634434/article/details/140660382
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