数据结构——队列（链表实现）-编程知识

数据结构——队列（链表实现）

一、队列的特点

先进先出

二、队列的代码

typedef int QDataType;// 链式结构：表示队列 
typedef struct QListNode
{struct QListNode* next;QDataType data;
}QNode;// 队列的结构 
typedef struct Queue
{QNode* front; //指向队列的第一个结点QNode* rear;//指向队列的最后一个结点int size;//记录队列中一共有几个元素
}Queue;// 初始化队列 
void QueueInit(Queue* q);
// 队尾入队列 
void QueuePush(Queue* q, QDataType data);
// 队头出队列 
void QueuePop(Queue* q);
// 获取队列头部元素 
QDataType QueueFront(Queue* q);
// 获取队列队尾元素 
QDataType QueueBack(Queue* q);
// 获取队列中有效元素个数 
int QueueSize(Queue* q);
// 检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0 
int QueueEmpty(Queue* q);
// 销毁队列 
void QueueDestroy(Queue* q);// 初始化队列 
void QueueInit(Queue* q)
{assert(q);q->front = NULL;  //初始化为NULLq->rear = NULL;//初始化为NULLq->size = 0;  //初始化个数为0
}// 队尾入队列 
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{assert(q);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));//申请新的结点if (newnode == NULL){perror("malloc fail");return;}newnode->data = data; newnode->next = NULL;if (q->front == NULL)  //如果front指针指向的是NULL，说明插入前队列是空队列{q->front = newnode;q->rear = newnode;}else        //front指向的不是NULL,说明不是空队列{q->rear->next = newnode;q->rear = newnode;}q->size++;  //插入完，个数加1
}// 队头出队列 
void QueuePop(Queue* q)//出队就是头删
{assert(q);assert(q->size != 0);//队列不为空QNode* head = q->front;  //找到头结点if (head->next == NULL)//如果出队之前，前队列只有一个结点  {free(head);   //释放头结点，后front 和rear都要指向NULL,表示现在是空队列head = NULL;   q->front = q->rear = NULL;q->size = 0;     //个数置为0return; }else   //出队前，队列有两个及其以上的结点数{QNode* del = head;  head = head->next; //更新头结点free(del);  del = NULL;q->front = head;   //将front 指向更新后的头结点q->size--;//个数减1}
}// 获取队列头部元素 
QDataType QueueFront(Queue* q)
{assert(q);return q->front->data;
}// 获取队列队尾元素 
QDataType QueueBack(Queue* q)
{assert(q);return q->rear->data;
}// 获取队列中有效元素个数 
int QueueSize(Queue* q)
{assert(q);return q->size;
}// 检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0 
int QueueEmpty(Queue* q)
{assert(q);if (q->front == NULL)//队列为空，返回1return 1;elsereturn 0;
}// 销毁队列 
void QueueDestroy(Queue* q)
{assert(q);QNode* del = q->front;  //如果是空队列，就直接返回NULL，不要释放结点if (del == NULL){;}else{QNode* cur = del->next;while (del != NULL)    //逐个释放结点{free(del);del = cur;if (cur != NULL)cur = cur->next;}}//队头指针和队尾指针都是要置NULL的，size都是要置为0q->front = q->rear = NULL;q->size = 0;
}

三、队列的函数测试

1.取队头函数 QueueFront

int main()
{Queue Q;QueueInit(&Q);// 初始化队列 QueuePush(&Q, 1);// 队尾入队列 QueuePush(&Q, 2);// 队尾入队列 QueuePush(&Q, 3);// 队尾入队列 QueuePush(&Q,4);// 队尾入队列 QDataType x= QueueFront(&Q);// 获取队列头部元素 
printf("队头元素是%d \n", x);QueueDestroy(&Q);// 销毁队列return 0;
}

结果：

2.取队尾函数QueueBack

int main()
{Queue Q;QueueInit(&Q);// 初始化队列 QueuePush(&Q, 1);// 队尾入队列 QueuePush(&Q, 2);// 队尾入队列 QueuePush(&Q, 3);// 队尾入队列 QueuePush(&Q,4);// 队尾入队列 QDataType y= QueueBack(&Q); // 获取队列队尾元素 printf("队尾元素是%d \n", y);QueueDestroy(&Q);// 销毁队列return 0;
}

结果：

3.求队列中元素个数函数 QueueSize(&Q)

int main()
{Queue Q;QueueInit(&Q);// 初始化队列 QueuePush(&Q, 1);// 队尾入队列 QueuePush(&Q, 2);// 队尾入队列 QueuePush(&Q, 3);// 队尾入队列 QueuePush(&Q,4);// 队尾入队列 int z= QueueSize(&Q); // 获取队列中有效元素个数 
printf("一共有%d个成员 \n", z);QueueDestroy(&Q);// 销毁队列return 0;
}

结果；

4.出队函数QueuePop（头删）

int main()
{Queue Q;QueueInit(&Q);// 初始化队列 QueuePush(&Q, 1);// 队尾入队列 QueuePush(&Q, 2);// 队尾入队列 QueuePush(&Q, 3);// 队尾入队列 QueuePush(&Q,4);// 队尾入队列 QueuePop(&Q);// 队头出队列 
QueuePop(&Q);// 队头出队列 while (!QueueEmpty(&Q))
{printf("%d ", QueueFront(&Q));QueuePop(&Q);
}return 0;
}

结果：

原来 1 2 3 4 入队出队两次，变成 3 4 .

5.判断队列是否为空的函数QueueEmpty（不为空就会依次出队）

int main()
{Queue Q;QueueInit(&Q);// 初始化队列 QueuePush(&Q, 1);// 队尾入队列 QueuePush(&Q, 2);// 队尾入队列 QueuePush(&Q, 3);// 队尾入队列 QueuePush(&Q,4);// 队尾入队列 while (!QueueEmpty(&Q))  //队列不为空，就会依次出队{printf("%d ", QueueFront(&Q));QueuePop(&Q);//依次出队}printf("所有成员出完队后\n");int w= QueueEmpty(&Q);
if (w != 0)printf("队列已经空了");return 0;
}

结果：