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队列(Queue)

时间:2024-08-07 23:01:51浏览次数:8  
标签:assert head qp 队列 Queue QueueNode

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
From: https://blog.csdn.net/qq_63057731/article/details/140923447

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