目录
前言
1. 队列
1.1 队列的概念
- 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
1.2 队列的结构
2. 队列的实现
2.1 队列的定义
typedef int QDateType;
typedef struct QueueNode
{
QDateType val;
struct QueueType* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* phead;
QNode* ptail;
int size;
}Queue;2.2 队列的初始化
这里的 size 用来记录队列中数据的个数。
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->phead = pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}2.3 入队
入队相当于尾插，在入队时我们要考虑链表是否为空。
void QueuePush(Queue* pq, QDateType x)
{
assert(pq);
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
return;
}
newnode->next = NULL;
newnode->val = x;
if (pq->ptail == NULL)
{
pq->phead = pq->ptail = newnode;
}
else
{
pq->ptail->next = newnode;
pq->ptail = newnode;
}
pq->size++;
}2.4 出队
出队相当于头删,与之前不同的是，当我们删除最后一个节点，还要记得处理尾指针。
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->phead);
QNode* del = pq->phead;
pq->phead = pq->phead->next;
free(del);
del = NULL;
if (pq->phead == NULL)
{
pq->ptail = NULL;
}
pq->size--;
}2.5 获取队头元素
队头元素就是头指针指向的节点的数据域。
QDateType QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->phead);
return pq->phead->val;
}2.6 获取队尾元素
我们通过尾指针可以直接找到队尾，不用遍历链表。
QDateType QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->phead);
return pq->ptail->val;
}2.7 判断空队列
利用bool的函数判断队列是否为空，当尾指针为空时，返回true；当尾指针不为空时，返回false。
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->phead == NULL;
}2.8 队列的销毁
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size;
}3. 队列完整源码
Queue.h
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef int QDateType;
typedef struct QueueNode
{
QDateType val;
struct QueueType* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* phead;
QNode* ptail;
int size;
}Queue;
void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDstroy(Queue* pq);
void QueuePush(Queue* pq, QDateType x);
void QueuePop(Queue* pq);
QDateType QueueFront(Queue* pq);
QDateType QueueBack(Queue* pq);
bool QueueEmpty(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);Queue.c
#include"Queue.h"
void QueueInit(Queue* pq)
{
assert(pq);
pq->phead = pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}
void QueueDstroy(Queue* pq)
{
assert(pq);
QNode* cur = pq->phead;
while (cur)
{
QNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
pq->phead = pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}
void QueuePush(Queue* pq, QDateType x)
{
assert(pq);
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
return;
}
newnode->next = NULL;
newnode->val = x;
if (pq->ptail == NULL)
{
pq->phead = pq->ptail = newnode;
}
else
{
pq->ptail->next = newnode;
pq->ptail = newnode;
}
pq->size++;
}
void QueuePop(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->phead);
QNode* del = pq->phead;
pq->phead = pq->phead->next;
free(del);
del = NULL;
if (pq->phead == NULL)
{
pq->ptail = NULL;
}
pq->size--;
}
QDateType QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->phead);
return pq->phead->val;
}
QDateType QueueBack(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->phead);
return pq->ptail->val;
}
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->phead == NULL;
}
int QueueSize(Queue* pq)
{
assert(pq);
return pq->size;
}