1、基本概念
队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时,称为空队列。
队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队,从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入,在另一端删除,所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除,故队列又称为先进先出(FIFO—first in first out)线性表。
2、实现方式
(1)数组队列(不建议)
(2)链表队列
基于链表的队列,要动态创建和删除节点,效率较低,但是可以动态增长。队列采用的FIFO(first in first out),新元素(等待进入队列的元素)总是被插入到链表的尾部,而读取的时候总是从链表的头部开始读取。每次读取一个元素,释放一个元素。
3、链表队列实现
(1)定义
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode* next;
QDataType data;
}QueueNode;
typedef struct Queue
{
QueueNode* head;//指向头
QueueNode* tail;//指向尾
}Queue;
(2)初始化
//初始化
void QueueInit(Queue* qp)
{
assert(qp);
qp->head = NULL;
qp->tail = NULL;
}
(3)销毁
//毁灭队列
void QueueDestroy(Queue* qp)
{
assert(qp);
QueueNode* cur = qp->head;
while(cur != NULL)
{
QueueNode* next = cur->next;//保存下一位置
free(cur);
cur = next;
}
qp->head = NULL;
qp->tail = NULL;
}
(4)插入(队尾)
//队尾插入数据
void QueuePush(Queue* qp,QDataType x)
{
assert(qp);
QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
if(qp->head == NULL)
{
qp->head = qp->tail = newnode;
}
else
{
(qp->tail)->next = newnode;
qp->tail = newnode;//队尾改变更新
}
}
(5)删除(队头)
//队头删除数据
void QueuePop(Queue* qp)
{
assert(qp);
//assert(qp->head != NULL);
assert(!QueueEmpty(qp));
QueueNode* next = qp->head->next;//保存下一个节点
free(qp->head);
qp->head = next;
//删空之后,head为空,但是tail是野指针
if(qp->head == NULL)
{
qp->tail = NULL;
}
}
(6)取队头数据
//取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* qp)
{
assert(qp);
assert(!QueueEmpty(qp));//空队列
return qp->head->data;
}
(7)取队尾数据
//取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* qp)
{
assert(qp);
assert(!QueueEmpty(qp));//空队列
return qp->tail->data;
}
(8)计算队列里有多少数据
//计算队列里面有多少数据
int QueueSize(Queue* qp)
{
assert(qp);
QueueNode* cur = qp->head;
int i = 0;
while(cur != NULL)
{
i++;
cur = cur->next;//保存下一位置
}
return i;
}
(9)判断队列是否为空
//判断队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* qp)
{
assert(qp);
return qp->head == NULL;
}
4、测试用例
mian.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "Queue.h"
void TestQueue(void)
{
Queue q;
//初始化
QueueInit(&q);
//队尾插入数据
QueuePush(&q,1);
QueuePush(&q,3);
QueuePush(&q,5);
QueuePush(&q,7);
QueuePush(&q,9);
printf("队头:%d\n队尾:%d\n个数:%d\n",QueueFront(&q),QueueBack(&q),QueueSize(&q));
//队头删除数据
QueuePop(&q);
QueuePop(&q);
QueuePop(&q);
QueuePop(&q);
//QueuePop(&q);
//QueuePop(&q);
printf("队头:%d\n队尾:%d\n个数:%d\n",QueueFront(&q),QueueBack(&q),QueueSize(&q));
//毁灭队列
QueueDestroy(&q);
}
void Test1Queue(void)
{
Queue q;
//初始化
QueueInit(&q);
//队尾插入数据
QueuePush(&q,1);
QueuePush(&q,3);
printf("%d ",QueueFront(&q));//先出再差并不改变顺序,永远保持先进先出
QueuePop(&q);
QueuePush(&q,5);
printf("%d ",QueueFront(&q));
QueuePop(&q);
QueuePush(&q,7);
QueuePush(&q,9);
//遍历队列,队头出数据
while(!QueueEmpty(&q))
{
printf("%d ",QueueFront(&q));
QueuePop(&q);
}
printf("\n");
//毁灭队列
QueueDestroy(&q);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
//TestQueue();
Test1Queue();
return 0;
}
标签:assert,head,qp,队列,Queue,QueueNode
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