【数据结构—队列的实现】

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

前言

一、队列

1.1队列的概念及结构

二、队列的实现

2.1头文件的实现—Queue.h

2.2源文件的实现—Queue.c

2.3源文件的测试—test.c

三、测试队列实际数据的展示

3.1正常队列的出入

3.2入队列的同时存在出队列

总结


前言

世上有两种耀眼的光芒,一种是正在升起的太阳,一种是正在努力学习编程的你!一个爱学编程的人。各位看官,我衷心的希望这篇博客能对你们有所帮助,同时也希望各位看官能对我的文章给与点评,希望我们能够携手共同促进进步,在编程的道路上越走越远!


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、队列

1.1队列的概念及结构

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(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

【数据结构—队列的实现】_第1张图片

二、队列的实现

队列(先进先出)有三种实现方案:数组、单向链表、双向链表
数组:队列是对尾入,对头出,但是数组尾插还可以,但是头删还得挪动数据,所以非常不方便的
单链表:单链表尾插入队列方便,头删也方便

【数据结构—队列的实现】_第2张图片

2.1头文件的实现—Queue.h

#pragma once
#include 
#include 
#include 
#include 

typedef int QDataType;

typedef struct QueueNode
{
	QDataType val;
	struct QueueNode* next;
}QNode;



//尾入(*单向链表,我们要找尾,进行尾插,所以我们需要把头节点和尾节点的指针传进来,
//但是要进行头删,得频繁改变第一个节点得地址,所以我们得用二级指针,这样就更麻烦了)
//void QueuePush(QNode* phead,QNode* ptail, QDataType x);
头出
//void QueuePop(QNode* phead);


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

//尾入(我们把第一个节点和尾节点放入一个结构体中,
//然后可以改变结构体成员,就可以实现第一个节点地址的频繁的更换)
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
//头出
void QueuePop(Queue* pq);

//初始化
void QueueInit(Queue* pq);
//销毁
void QueueDestroy(Queue* pq);

//取队头的数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//取队尾的数据
QDataType QueueBack(Queue* pq);

//获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq);
//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 
bool QueueEmpty(Queue* pq);

2.2源文件的实现—Queue.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "queue.h"

//尾入(我们把第一个节点和尾节点放入一个结构体中,
//然后可以改变结构体成员,就可以实现第一个节点地址的频繁的更换)
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}

	newnode->val = x;
	newnode->next = NULL;

	if (pq->ptail == NULL)
	{
		pq->phead = pq->ptail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->ptail->next = newnode;
		pq->ptail = newnode;
	}
	pq->size++;
}
//头出
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	//如果只剩一个节点的时候,phead往后走,此时ptail就是野指针
	assert(pq->phead);

	QNode* del = pq->phead;
	pq->phead = pq->phead->next;
	free(del);
	del = NULL;

	if (pq->phead == NULL)
	{
		pq->ptail = NULL;
	}
	pq->size--;
}

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

//销毁
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;
}

//取队头的数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->phead);
	return pq->phead->val;
}
//取队尾的数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->ptail);
	return pq->ptail->val;
}

//获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size;
}
//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 
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	
	return pq->phead == NULL;
}

2.3源文件的测试—test.c

#include "queue.h"

int main()
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, 1);
	QueuePush(&q, 2);
	QueuePush(&q, 3);
	QueuePush(&q, 4);
	QueuePush(&q, 5);
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		printf("%d ", QueueFront(&q));
		QueuePop(&q);
	}


	QueueDestroy(&q);
	return 0;
}

三、测试队列实际数据的展示

1、出入队列的方式:队尾插入数据,对头删除数据

2、出队列和入队列的关系:一对一的

3.1正常队列的出入

【数据结构—队列的实现】_第3张图片

3.2入队列的同时存在出队列

【数据结构—队列的实现】_第4张图片


总结

好了,本篇博客到这里就结束了,如果有更好的观点,请及时留言,我会认真观看并学习。
不积硅步,无以至千里;不积小流,无以成江海。

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