数据结构之队的实现

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本人座右铭 ：   欲达高峰,必忍其痛;欲戴王冠,必承其重。

 
自
信
　    希望在看完我的此篇博客后可以对你有帮助哟

   此外，希望各位大佬们在看完后，可以互赞互关一下，看到必回
    

一·队的初始化

二·队的销毁

三·出队（头删）

四·进队（尾插）

五·队的判空

六·取队头元素

七·取队尾元素

八·求队的大小

---

 在进行以下接口的实现中，我们需要首先对队有一定的了解：

1）队的特征：队头出元素，队尾进元素

2）对于队我们又有顺序队和链队之分

3）链队：它是由一个一个的结点进行连接起来的；其次每一个结点又有对应的数据域与指针域

                所以说，我们的队其实是一个双层嵌套的结构体:一个是对队的自定义结构体（队头指                      针，队尾指针，size（注意他可以没有，但是为了避免多次的遍历，我们这里就设置了                    size：记录队的大小））；另一个就是自定义的结点类型的结构体

1.初始化

这里只需把指向队的头指针，尾指针置空即可

void QuequeInit(Queque* p)//对队进行初始化,所以这里传的是指向队的指针，(QNode* p)这样写是不对的
{
	assert(p);
	p->phead = NULL;
	p->ptail = NULL;
	p->size = 0;
}

2.销毁

其实同链表的销毁是一样的，我们只需把结点进行一个一个的free就行了

还有就是销毁完之后别忘了让头尾指针置空

3.出队

出队首先是队头进行的

这里我们就需要对元素个数进行判断：是只有一个元素还是多个元素

元素出队之后别忘了size--

 

 当队里面只有一个元素的时候，把1 删除之后，这就是一个空队了，所以在出队之后就需要对头尾指针进行置空

 

 当我有多个数据时，就正常进行头删就行别忘了对应的头节点需要进行更新

void QuequePop(Queque* p)//出队,在队头进行
{
	//2种情况  只有1个结点  有多个结点
	assert(p);
	assert(!QuequeEmpty(p));//确保队不为空
	if (p->phead->next == NULL)
	{
		free(p->phead);
		p->phead =p->ptail =  NULL;
		return;
	}
	else
	{
		QNode* next = p->phead->next;
		free(p->phead);
		p->phead = next;
	}
	//别忘size--
	p->size--;//注意--和-1区别
}

4.进队

1）进队换言之就是尾插，首先我们需要对尾插进来的数据进行结点的创建

2）判空 的操作：为空此时尾插进来 的数据就是我的新的头尾结点；不为空，尾插进来的数据就是新的尾结点，进行尾结点的更新

void QuequePush(Queque* p,DataType x)//进队，在队尾进行
{
	// 1 创建一个结点   2 对队进行判空操作
	assert(p);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));//这里是对结点开辟空间，sizeof(Queque)这样写是错误的
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail\n");
		return;
	}
	//开辟成功
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	//对队的判空操作
	if (p->phead == NULL)
	{
		assert(p->ptail == NULL);//确保尾指针也为空
		p->ptail = p->phead = newnode;
	}
	else
	{
		p->ptail->next = newnode;
		p->ptail = newnode;//尾结点更新
	}
	//别忘了size++
	p->size++;
}

5.判空

bool QuequeEmpty(Queque* p)//判空
{
	assert(p);
	return p->phead == NULL
		&& p->ptail == NULL;
	//return p->size == 0;//注意这里一定要保持size一致性，即不要忘了++ / -- 
}

6.取队头元素

DataType QuequeFront(Queque* p)//取队头元素
{
	assert(p);
	assert(!QuequeEmpty(p));
	return p->phead->data;
	//取完队头元素不要忘了--
}

7.取队尾元素

DataType QuequeBack(Queque* p)//取队尾元素
{
	assert(p);
	assert(!QuequeEmpty(p));

	return p->ptail->data;

}

8.队的大小

int  QuequeSize(Queque* p)//队的大小
{
	assert(p);
	return p->size;
}

---

Quqque.h对应完整代码：

#pragma once
#include
#include
#include
#include

typedef int DataType;
//定义一个结构体：单链表可以解决没必要用双向链表，(单链表)链队列：数据域，指针域
//注意以下2个结构体不能进行合并
typedef struct QuequeNode
{
	//注意以下只是定义队列的一个结点对应的类型
	DataType data;//数据域
	struct SLQuequeNode* next;//指针域
}QNode;
typedef struct Queque
{
	//注意以下只是定义队列的类型
	QNode* phead;//队列的头指针
	QNode* ptail;//队列的尾指针
	int size;//记录数据个数，避免后续的遍历
}Queque;
//队列接口的实现
void QuequeInit(Queque* p);//初始化
void QuequeDestroy(Queque* p);//销毁
void QuequePop(Queque* p);//出队，在队头进行
void QuequePush(Queque* p,DataType x);//进队，在队尾进行
bool QuequeEmpty(Queque* p);//判空
DataType QuequeFront(Queque* p);//
DataType QuequeBack(Queque* p);//
int  QuequeSize(Queque* p);//队的大小

Quqque.c对应完整代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queque.h"

void QuequeInit(Queque* p)//对队进行初始化,所以这里传的是指向队的指针，(QNode* p)这样写是不对的
{
	assert(p);
	p->phead = NULL;
	p->ptail = NULL;
	p->size = 0;
}
void QuequeDestroy(Queque* p)//销毁
{
	assert(p);
	/*Queque* pcur = p->phead;*///因为是对结点一个一个删除
	QNode* pcur = p->phead;
	while (pcur)
	{
		/*Queque* next = pcur->next;*///错误写法，原因同上
		QNode* next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = next;
	}
	//别忘了执行以下操作
	p->phead = NULL;
	p->ptail = NULL;
	p->size = 0;
}
void QuequePop(Queque* p)//出队,在队头进行
{
	//2种情况  只有1个结点  有多个结点
	assert(p);
	assert(!QuequeEmpty(p));//确保队不为空
	if (p->phead->next == NULL)
	{
		free(p->phead);
		p->phead =p->ptail =  NULL;
		return;
	}
	else
	{
		QNode* next = p->phead->next;
		free(p->phead);
		p->phead = next;
	}
	//别忘size--
	p->size--;//注意--和-1区别
}
void QuequePush(Queque* p,DataType x)//进队，在队尾进行
{
	// 1 创建一个结点   2 对队进行判空操作
	assert(p);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));//这里是对结点开辟空间，sizeof(Queque)这样写是错误的
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail\n");
		return;
	}
	//开辟成功
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	//对队的判空操作
	if (p->phead == NULL)
	{
		assert(p->ptail == NULL);//确保尾指针也为空
		p->ptail = p->phead = newnode;
	}
	else
	{
		p->ptail->next = newnode;
		p->ptail = newnode;//尾结点更新
	}
	//别忘了size++
	p->size++;
}
bool QuequeEmpty(Queque* p)//判空
{
	assert(p);
	return p->phead == NULL
		&& p->ptail == NULL;
	//return p->size == 0;//注意这里一定要保持size一致性，即不要忘了++ / -- 
}
DataType QuequeFront(Queque* p)//取队头元素
{
	assert(p);
	assert(!QuequeEmpty(p));
	return p->phead->data;
	//取完队头元素不要忘了--
}
DataType QuequeBack(Queque* p)//取队尾元素
{
	assert(p);
	assert(!QuequeEmpty(p));

	return p->ptail->data;

}
int  QuequeSize(Queque* p)//队的大小
{
	assert(p);
	return p->size;
}

test.c对应完整代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"Queque.h"
void Quequetest()
{
	Queque plist;
	QuequeInit(&plist);
	QuequePush(&plist, 1);
	QuequePush(&plist, 2);
	QuequePush(&plist, 3);
	QuequePush(&plist, 4);
	//QuequePop(&plist);
	//QuequePop(&plist);
	//QuequePop(&plist);
	//QuequePop(&plist);
	while (!QuequeEmpty(&plist))//打印队的数据，只要不为空即可
	{
		printf("%d ", QuequeFront(&plist));//其实就是取出队头元素
		QuequePop(&plist);//出队
	}
	printf("\n");

	QuequeDestroy(&plist);

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