数据结构——队列（C语言实现）

目录

1.队列的结构及概念

2.队列的实现

 头文件：Queue.h

原文件：Queue.cpp

测试文件：test.cpp

测试结果

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1.队列的结构及概念

队列：只允许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）的性质；

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；

2.队列的实现

队列可用数组和链表 的方法实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组节，出队列时删去首元素需要将整个数组前移，效率比较低。

 头文件：Queue.h

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
// 链式结构：表示队列 
typedef int QDataType;
typedef struct QListNode
{
	struct QListNode* _next;
	QDataType _data;
}QNode;

// 队列的结构 
typedef struct Queue
{
	QNode* _head;
	QNode* _tail;
}Queue;

// 初始化队列 
void QueueInit(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);

原文件：Queue.cpp

#include"Queue.h"
void QueueInit(Queue* q)
{
	assert(q);
	q->_head = NULL;
	q->_tail = NULL;
}
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{
	assert(q);
	QNode* newNode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	assert(newNode);
	newNode->_next = NULL;
	newNode->_data = data;
	if (q->_tail == NULL)
	{
		assert(q->_head == NULL);
		q->_head = q->_tail = newNode;
	}
	else
	{
		q->_tail->_next = newNode;
		q->_tail = newNode;
	}
}
void QueuePop(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(q->_head && q->_tail);
	if (q->_head->_next == NULL)
	{
		free(q->_head);
		q->_head = q->_tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = q->_head->_next;
		free(q->_head);
		q->_head = next;
	}
}
QDataType QueueFront(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(q->_head);
	return q->_head->_data;
}
QDataType QueueBack(Queue* q)
{
	assert(q);
	assert(q->_tail);
	return q->_tail->_data;
}
int QueueSize(Queue* q)
{
	assert(q);
	QNode* cur = q->_head;
	size_t size = 0;
	while (cur)
	{
		size++;
		cur = cur->_next;
	}
	return size;
}
int QueueEmpty(Queue* q)
{
	assert(q);
	return q->_head == NULL;
}
void QueueDestroy(Queue* q)
{
	assert(q);
	QNode* next = NULL;
	QNode* cur = q->_head;
	while (cur)
	{
		next = cur->_next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	q->_head = NULL;
	q->_tail = NULL;
}

测试文件：test.cpp

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

测试结果