C语言数据结构之队列的实现（链表实现）

C语言数据结构之队列的实现（链表实现）

tips：前些天学习了链表和栈，今天来看看c语言数据结构之队列的实现以及队列的各种操作。

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队列的特点是先进先出，后进后出，因此我们很容易就能够想到用单链表的尾插法，和头部删除法去实现队列的入队和出队的操作。

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首先我们来看一下队列的各种操作的实现思路以及具体实现过程
准备工作：

• 创建队列元素的结构体

//定义结点
typedef struct tag
{
	int val;//队列(链表)的值
	struct  tag *pNext;
}Node,*pNode;

• 创建队列的结构体

//定义队列
typedef struct tagQueue
{
	pNode phead, ptail;//队头队尾指针,分别指向头结点和尾结点
}Queue,*pQueue;

• 准备队列的打印输出函数

//测试输出队列元素
void print_queue(pQueue p)
{
	pNode pcur = p->phead;//定义工具人，保存当前结点信息

	while (pcur!=NULL)
	{
		printf("%d\n", pcur->val);
		pcur = pcur->pNext;
	}
	printf("------------------------------------------\n");
}

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1、入队（enQueue）

思路：

• 为链表创建新的结点，并将其初始化；
• 采用尾部插入法将新结点入队；

具体实现：

//入队
void enQueue(pQueue p,int val)
{
	pNode pnew = (pNode)calloc(1,sizeof(Node));//为新结点申请空间并初始化

	pnew->val = val;//插入的值

	//入队
	if (p->phead == NULL)//判断队列是否为空
	{
		//为空，头尾指针指向第一个结点
		p->phead = pnew;
		p->ptail = pnew;
	}
	else
	{
		//不为空，尾插法
		p->ptail->pNext = pnew;//新结点放在原来尾结点后面
		p->ptail = pnew;//新结点变成尾结点
	}
}

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2、出队（deQueue）

思路：

• 采用头部删除法，删除头结点（即队头元素），完成出队操作；
• 出队后，释放出队元素所占用的空间；

具体实现：

//出队
void deQueue(pQueue p)
{
	//出队，头部删除法

	pNode pcur;//工具人，指向当前结点
	pcur = p->phead;

	if (p->phead == NULL)
	{
		//队列为空
		printf("队列为空!\n");
	}
	else
	{
		//头部删除法

		p->phead = p->phead->pNext;//头结点后移
		//释放空间
		free(pcur);
	}
}

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3、判断队列是否为空（isEmpty）

思路：

• 当队头指针为空时，队列即为空（当头指针=尾指针不为空时，就剩最后一个元素）；

总之判断方法很多，大家可以尽情发挥。

具体实现：

//判断队列是否为空
int isEmpty(pQueue p)
{
	if (p->phead == NULL)
		return 1;//为空
	else
		return 0;
}

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至此队列的基本操作我们已经全部实现了，接下来我们在main()函数中测试一下：

int main()
{
	//定义一个队列,并初始化
	//队列是先进先出，用尾插法和头部删除法实现进队和出队
	Queue que;
	int val;
	char panduan;//判断是否出队(y/n)

	memset(&que,0,sizeof(Queue));//memset主要是用来对空间初始化的

	//循环入队
	while (scanf("%d", &val) != EOF)
	{
		//入队
		enQueue(&que, val);
	}

	//打印队列元素
	printf("队列中的元素为：\n");
	print_queue(&que);

	//判断队列是否为空
	if (isEmpty(&que))
	{
		printf("队列为空！\n");
	}
	else
	{
		printf("队列不为空！\n");
	}

	printf("------------------------------------------\n");

	while (printf("是否出队？y/n："), scanf("%c", &panduan) != NULL)
	{
		if (panduan == 'y')
		{
			//出队
			deQueue(&que);

			//打印元素
			print_queue(&que);

			//判断队列是否为空
			if (isEmpty(&que))
			{
				printf("队列为空！\n");
			}
			else
			{
				printf("队列不为空！\n");
			}

			printf("---------------------------------\n");
		}
		else if (panduan == 'n')
		{
			break;
		}

	}

	return 0;


}

实现结果：

队列的操作到目前来说已经实现，希望对大家的学习能够有所帮助，加油！

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tips：为了不让生活留下遗憾和后悔，我们应该尽可能地抓住一切改变生活的机会。