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作者简介:一名乐于分享在学习道路上收获的大二在校生
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本文由GOTXX原创,首发CSDN
系列专栏:零基础学习C语言—– 数据结构的学习之路—-C++的学习之路
每日一句:如果没有特别幸运,那就请特别努力!
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文章简介:

本篇文章对 用C语言实现队列 等相关知识 学习的相关知识进行分享!
如果您觉得文章不错,期待你的一键三连哦,你的鼓励是我创作动力的源泉,让我们一起加
油,一起奔跑,让我们顶峰相见!!!
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一.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;

队列适合用链表来实现,入队列即尾插,出队列即头删,直接改变指针指向即可
如果用数组类实现的话,需要头删,要挪动数据,效率低;

二.队列的实现

为了方便,可以存储一个尾指针,这样尾插的时候就不需要去找尾,提高效率;
出队的时候为头删,需要改变头指针的指向,在链表的时候我们是通过二级指针来解决的,这里用一个新的方法;即将队尾指针和队头指针存放到一个结构体中,通过传结构体指针来访问头指针和尾指;同时还可以在结构体中放一个int记录队列中有效数据的个数

typedef int QueueDateType;typedef struct QueueNode{struct Queue* next;//指向下一个的位置QueueDateType val;//存储的数据}QNode; //节点的结构体typedef struct Queue{QNode* plist;//指向队头的指针QNode* tail; //指向队尾的指针int size; //有效数据的个数}Que;

2.1功能函数的实现

队列一般需要这样几个功能:

  1. 初始化队列
  2. 队头入数据
  3. 队尾出数据
  4. 取队头数据
  5. 取队尾数据
  6. 获取队列中有效数据个数
  7. 判断队列是否为空
  8. 队列的销毁

1.初始化队列

void QueInit(Que* pq){assert(pq);pq->plist = pq->tail = NULL; //先置空处理pq->size = 0;}

2.队头入数据

void QuePush(Que* pq, QueueDateType x){assert(pq);QNode* newnode = (QNode* )malloc(sizeof(QNode));//创建一个节点if (newnode == NULL){perror("malloc fail");//判断exit(-1);}newnode->next = NULL; //将后节点置空处理newnode->val = x; //赋值if (pq->plist == NULL) //队列为空{pq->plist= pq->tail = newnode;}else//队列不为空{pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}pq->size++; //有效数据个数++}

3.队尾出数据

分为两种情况处理:
第一种:队列只有一个数据时,需要处理尾指针
第二种:队列的数据个数大于1时,不需要对尾指针进行处理

void QuePop(Que* pq){assert(pq);assert(pq->size); //当队列为空时,不出数据QNode* tmp = NULL;if (pq->size==1)//当队列的有效数据只有一个时,需要特殊处理{//因为出队列后,为空列表了,尾指针需要改变free(pq->plist);pq->plist = pq->tail == NULL;}else //队列不为空,直接头删{tmp = pq->plist->next; //先保存下一个节点free(pq->plist);//释放pq->plist = tmp;}pq->size--; //有效数据个数--;}

4.取队头的数据

QueueDateType QueFront(Que* pq){assert(pq);return pq->plist->val; //直接返回数据}

5.取队尾的数据

QueueDateType QueBack(Que* pq){assert(pq);return pq->tail->val;//直接返回数据}

6.获取队列中有效数据个数

int QueSize(Que* pq){assert(pq);return pq->size;}

7.判断队列是否为空

bool QueEmpty(Que* pq){assert(pq);return pq->plist;}

8.销毁队列

bool QueEmpty(Que* pq){assert(pq);return pq->plist;}

2.2总代码

#pragma once#include#include#include#includetypedef int QueueDateType;typedef struct QueueNode{struct Queue* next;QueueDateType val;}QNode;typedef struct Queue{QNode* plist;QNode* tail;int size;}Que;void QueInit(Que* pq);void QueDestory(Que* pq);void QuePush(Que* pq,QueueDateType x);void QuePop(Que* pq);QueueDateType QueFront(Que* pq);QueueDateType QueBack(Que* pq);int QueSize(Que* pq);bool QueEmpty(Que* pq);
#include"Queue.h"void QueInit(Que* pq){assert(pq);pq->plist = pq->tail = NULL;pq->size = 0;}void QueDestory(Que* pq){assert(pq);QNode* cur = pq->plist;QNode* Next = NULL;while (cur){Next = cur->next;free(cur);cur =Next;}pq->plist = pq->tail == NULL;}void QuePush(Que* pq, QueueDateType x){assert(pq);QNode* newnode = (QNode* )malloc(sizeof(QNode));//创建一个节点if (newnode == NULL){perror("malloc fail");//判断exit(-1);}newnode->next = NULL; //将后节点置空处理newnode->val = x; //赋值if (pq->plist == NULL) //队列为空{pq->plist= pq->tail = newnode;}else//队列不为空{pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}pq->size++; //有效数据个数++}void QuePop(Que* pq){assert(pq);assert(pq->size); //当队列为空时,不出数据QNode* tmp = NULL;if (pq->size==1)//当队列的有效数据只有一个时,需要特殊处理{//因为出队列后,为空列表了,尾指针需要改变free(pq->plist);pq->plist = pq->tail == NULL;}else //队列不为空,直接头删{tmp = pq->plist->next; //先保存下一个节点free(pq->plist);//释放pq->plist = tmp;}pq->size--; //有效数据个数--;}QueueDateType QueFront(Que* pq){assert(pq);return pq->plist->val; //直接返回数据}QueueDateType QueBack(Que* pq){assert(pq);return pq->tail->val;//直接返回数据}int QueSize(Que* pq){assert(pq);return pq->size;}bool QueEmpty(Que* pq){assert(pq);return pq->plist;}