数据结构-队列

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. 

2.队列的实现

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。

2.1定义队列

多个值我们使用两个结构体来封装，方便找头和尾。

typedef int QDataType; typedef struct QueueNode { 	struct QueueNode* next; 	QDataType data; }QNode;  typedef struct Queue { 	QNode* head; 	QNode* tail; 	int size; }Que;

2.2初始化队列

void QueueInit(Que* pq) { 	assert(pq); 	pq->size = 0; 	pq->head = pq->tail = NULL; }

2.3销毁队列

销毁队列需要遍历，并且需要提前保存下一个节点的地址。

void QueueDestroy(Que* pq) { 	assert(pq); 	QNode* cur = pq->head; 	while (cur) 	{ 		QNode* next = cur->next; 		free(cur); 		cur = next; 	} 	pq->head = pq->tail = NULL; 	pq->size = 0; } 

2.3数据入队列

首先为新节点malloc一块空间，将data赋值，然后将此节点的next置空。开始入对列，这时需要注意，如果队列为空，则此节点就同时是头和尾，如果不为空，则链接在tail的后面，在将新节点置为tail，最后size++。

void QueuePush(Que* pq, QDataType x) { 	assert(pq); 	QNode* tmp = (QNode*)malloc(sizeof(QNode)); 	if (tmp == NULL) 	{ 		perror("malloc fail"); 		exit(-1); 	} 	tmp->data = x; 	tmp->next = NULL; 	if (pq->tail == NULL) 	{ 		pq->head = pq->tail = tmp; 	} 	else 	{ 		pq->tail->next = tmp; 		pq->tail = tmp; 	} 	pq->size++; }

2.4数据出队列

队列是先入先出，所以数据是从头节点出去，使用断言此队列不为空，在判断是不是只有一个节点，如果是就直接free掉这个节点即可，再将tai和head置空。如果不止一个节点，则需要保存第二个节点，free掉head，再将head置为下一个节点，最后size--。

void QueuePop(Que* pq) { 	assert(pq); 	assert(!QueueEmpty(pq)); 	if (pq->head->next == NULL) 	{ 		free(pq->head); 		pq->head = pq->tail = NULL; 	} 	else 	{ 		QNode* next = pq->head->next; 		free(pq->head); 		pq->head = next; 	} 	pq->size--; }

2.5取队列的头部数据

直接返回head的data即可。

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

2.6取队列的尾部数据

返回tail的data即可。

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

2.7判断队列是否为空

使用bool的返回值。

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

2.8队列的数据个数

返回size即可。

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

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今天的分享到这里就结束啦！谢谢老铁们的阅读，让我们下期再见。