队列的实现

概念与结构

概念：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。

队列底层结构选型

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。

队列的代码实现：

Queue.h

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
   QDataType data;
   struct QueueNode* next;
}QueueNode;

typedef struct Queue
{
   QueueNode* phead;
   QueueNode* ptail;
   int size;
}Queue;
void QueuePrint(Queue* pq);

void QueueInit(Queue* pq);

//尾插
void QueueBush(Queue* pq, QDataType x);
bool QueueEmpty(Queue* pq);
void QueuePop(Queue* pq);

QDataType QueueFront(Queue* pq);

QDataType QueueBack(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);

void QueueDestroy(Queue* pq);

Queue.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Queue.h"
void QueueInit(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   pq->phead = pq->ptail = NULL;
   pq->size = 0;
}

void QueueBush(Queue* pq, QDataType x)
{
   assert(pq);
   QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
   if (newnode == NULL)
   {
       perror("malloc fail!");
       exit(1);
   }
   newnode->data = x;
   newnode->next = NULL;
   if (pq->phead == NULL)
   {
       pq->phead = pq->ptail = newnode;

   }
   else
   {
       pq->ptail->next = newnode;
       pq->ptail = pq->ptail->next;
   }
   pq->size++;
}
void QueuePrint(Queue*pq)
{
   while (pq->ptail)
   {
       printf("%d->", pq->ptail->data);
       pq->ptail = pq->ptail->next;
   }
}
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   return pq->phead == NULL && pq->ptail == NULL;
}

void QueuePop(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   assert(!QueueEmpty(pq));
   if (pq->phead == pq->ptail)
   {
       free(pq->phead);
       pq->phead = pq->ptail = NULL;
   }
   else
   {
       QueueNode* next = pq->phead->next;
       free(pq->phead);
       pq->phead = next;
   }
   pq->size--;
}

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   assert(!QueueEmpty(pq));
   return pq->phead->data;
}

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   assert(!QueueEmpty(pq));
   return pq->ptail->data;
}

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

void QueueDestroy(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   assert(!QueueEmpty(pq));
   QueueNode* pcur = pq->phead;
   while (pcur)
   {
       QueueNode* next = pcur->next;
       free(pcur);
       pcur = next;
   }
   pq->phead = pq->ptail = NULL;
   pq->size = 0;
}

text.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"Queue.h"

void QueueText01()
{
   Queue q;
   QueueInit(&q);
   QueueBush(&q, 1);
   QueueBush(&q, 2);
   QueueBush(&q, 3);
   QueueBush(&q, 4);

   //QueuePop(&q);
   //QueuePop(&q);
   //QueuePop(&q);
   //QueuePrint(&q);
   //QueuePop(&q);
   //QueuePrint(&q);
}
int main()
{
   QueueText01();
   return 0;
}