数据结构--队列【详解】~(˶‾᷄ꈊ‾᷅˵)~

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队列定义:

 队列的声明与头文件的包含:

队列的声明: 

头文件的包含: 

队列的基本操作: 

初始化队列 : 

 摧毁队列:

 入队列:

 出队列:

返回队头数据:

返回队尾数据:

返回队列当前大小:

判空操作:

测试数据: 

最后,完整代码:


队列定义:

队列是一个先进先出的数据结构(First in First out)。只能对表尾进行插入,对表头进行结点的删除,这样强限制性的链表,这就是所说的队列。也就是说,队列是限定在表的一端进行插入,表的另一端进行删除的数据结构。

图解:

数据结构--队列【详解】~(˶‾᷄ꈊ‾᷅˵)~_第1张图片

 如同日常生活中去买票排队,每一列队伍都有一个队尾和队首,先来的先买票,后来的后买,买好的就从队首出去,新来买票的就需要从队尾继续排队。

为了使用的方便,咱们将队头位置的指针命名为head,队尾为tail 

数据结构--队列【详解】~(˶‾᷄ꈊ‾᷅˵)~_第2张图片

 队列的声明与头文件的包含:

队列的声明: 

typedef int QDataType;

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

typedef struct Queue//定义类型为QNode的指向队头和队尾的指针
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;

这里通过单链表实现队列,需要一个单链表的结构QueueNode。然后头尾指针需要另外开辟一个结构体,指针的类型是QNode*. 通过指针head和tail来查询队列中的队头和队尾数据。

头文件的包含: 

#include
#include
#include
#include

队列的基本操作: 

//初始化队列
void QueueInit(Queue* pq);
//摧毁队列
void QueueDestory(Queue* pq);

//入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
//出队列
void QueuePop(Queue* pq);
//返回队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//返回队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq);
//返回队列当前大小
int QueueSize(Queue* pq);
//判空操作
bool QueueEmpty(Queue* pq);

 数据结构--队列【详解】~(˶‾᷄ꈊ‾᷅˵)~_第3张图片

初始化队列 : 

void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;//将指向队头和队尾的指针置空
}

 摧毁队列:

void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;//保存下一个节点的指针,释放当亲位置的空间
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;//释放完后将队头和队尾指针都置空
}

 入队列:

void QueuePush(Queue* pq,QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)//为新节点开辟空间
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;//为新节点赋值
	if (pq->tail == NULL)//若当前尾为空,就将队头,尾指针指向newnode
	{
		pq->tail = pq->head = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;//否则队尾指针的next指向newnode
		pq->tail = newnode;
	}
}

1.入队列前需要开辟一个新节点,同时进行判空操作

2.进行入队操作的时候,首先需要判断队列是否为空,如果队列为空的话,需要将头指针和尾指针一同指向第一个结点 

3.如果不为空,就进行队列的尾插操作,同时移动tail的位置以便于下一次的插入

 数据结构--队列【详解】~(˶‾᷄ꈊ‾᷅˵)~_第4张图片

 出队列:

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	//一个
	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	//多个
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}

出队列是需要判断当前队列中的节点个数,分为一个和多个进行讨论。如果只有一个,就将头节点内存释放,接着将头尾指针置空,防止野指针的出现。如果是多个节点,就需要将头节点的下一个节点保存,以免找不到。接着将头节点内存释放,释放后,移动头指针head的位置,使其指向下一个节点。 

返回队头数据:

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);
	return pq->head->data;
}

返回队尾数据:

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);
	return pq->tail->data;
}

返回队列当前大小:

int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	int size = 0;
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		size++;
		cur = cur->next;
	}
	return size;
}

判空操作:

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

测试数据: 

 数据结构--队列【详解】~(˶‾᷄ꈊ‾᷅˵)~_第5张图片

数据结构--队列【详解】~(˶‾᷄ꈊ‾᷅˵)~_第6张图片

最后,完整代码:

#include
#include
#include
#include

typedef int QDataType;

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

typedef struct Queue//定义类型为QNode的指向队头和队尾的指针
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;
//初始化队列
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;//将指向队头和队尾的指针置空
}
//摧毁队列
void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;//保存下一个节点的指针,释放当亲位置的空间
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;//释放完后将队头和队尾指针都置空
}
//入队列
void QueuePush(Queue* pq,QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)//为新节点开辟空间
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;//为新节点赋值
	if (pq->tail == NULL)//若当前尾为空,就将队头,尾指针指向newnode
	{
		pq->tail = pq->head = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;//否则队尾指针的next指向newnode
		pq->tail = newnode;
	}
}
//出队列
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	//一个
	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	//多个
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}
//返回队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);
	return pq->head->data;
}
//返回队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);
	return pq->tail->data;
}
//返回队列当前大小
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	int size = 0;
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		size++;
		cur = cur->next;
	}
	return size;
}
//判空操作
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

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

 博客到这里也是结束了,喜欢的小伙伴可以点赞加关注支持下博主,这对我真的很重要~~

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