初阶数据结构-队列

队列

  • 队列的概念
  • 队列的实现
    • 队列的基本功能
    • 队列的创建
    • 队列的初始化
    • 队列的销毁
    • 队列的插入
    • 队列的删除
    • 返回队头的数据
    • 返回队尾的数据
    • 返回队列的数据大小
    • 判断队列是否为空
  • 队列的测试主函数

队列的概念

  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。
初阶数据结构-队列_第1张图片

队列的实现

  队列也可以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,效率会比较低。

队列的基本功能

 //初始化
void QueueInit(Queue*pq);
//销毁
void QueueDestroy(Queue* pq);
//插入数据
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
//删除数据
void QueuePop(Queue* pq);
//返回队头
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//返回队尾
QDataType QueueBack(Queue* pq);
//返回大小
int QueueSize(Queue* pq);
//判断是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq);

队列的创建

typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
	struct QueueNode* next;
	QDataType data;
}QNode;


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

队列的初始化

将指针phead置空,将指针ptail置空,将size置0

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

队列的销毁

将cur指向的位置释放,再将cur指针指向cur的next

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;
}

队列的插入

初阶数据结构-队列_第2张图片

如果队列的尾指针尾ptail为空,就将头指针phead和尾指针ptail指向newnode。否则,将ptail的next指针指向newnode,再将ptail指向newnode

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail\n");
		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++;
}

队列的删除

初阶数据结构-队列_第3张图片如果只有一个节点,将头指针phead和尾指针置空,如果是多个节点,将phead指向的位置释放,再将phead指针指向next,最后再将size–

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));
	//1.一个节点
	//2.多个节点
	if (pq->phead->next == NULL)
	{
		free(pq->phead);
		pq->phead = pq->ptail = NULL;
	}
	else
	{
		//头删
		QNode* next = pq->phead->next;
		free(pq->phead);
		pq->phead = next;
	}
	pq->size--;
}

返回队头的数据

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));

	return pq->phead->data;
}

返回队尾的数据

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueEmpty(pq));

	return pq->ptail->data;
}

返回队列的数据大小

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

判断队列是否为空

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	//return pq->phead == NULL&&pq->ptail==NULL;
	return pq->size == 0;
}

队列的测试主函数

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"


void TestQueue1()
{
	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");
	QueueDestroy(&q);
}


int main()
{
	TestQueue1();
	return 0;
}

你可能感兴趣的:(数据结构)