【数据结构】顺序队列模拟实现

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文章目录
- 一、队列的定义:
- 二、链式结构队列的模拟实现
- 1.结构图;
- 2.队列的结构体
- 3.初始化
- 4.销毁队列
- 5.入队(尾插)
- 6.出队(头删)
- 7.获取队头
- 8.获取队尾
- 9.判断是否为空
- 10.获取队列长度
一、队列的定义:
一、队列的基本概念
队列(queue)是只允许在一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作的线性表。 队列是一种先进先出 (First In FirstOut)的线性表,简称FIFO。允许插入的一端称为队尾,允许删除的一端称为队头

二、链式结构队列的模拟实现
1.结构图;
使用单向链表

初始状态:(队空条件):Q->front == Q->rear == 0。
进队操作:队不满时,先送值到队尾元素,再将队尾指针加1。
出队操作:队不空时,先取队头元素值,再将队头指针加1。
2.队列的结构体
在这里我使用的是单链表的形式来模拟队列。
//定义data数据类型
typedef int QueueDataType;//定义节点
typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QueueDataType data;
}QNode;//定义队列
typedef struct QueueList
{//头指针QNode* head;//尾指针QNode* tail;//链表长度int size;
}QList;
3.初始化

这里没有设置头节点,初始化时,两个指针都指向空。
//初始化
void QueueInit(QList* p)
{assert(p);p->head = p->tail = NULL;p->size = 0;
}
4.销毁队列
需要注意 由于动态分配的内存空间 ,在使用完队列之后,要把申请的空间及时的释放掉。具体做法就是遍历单链表,释放每一个节点。的遍历每一个节点,并对节点进行释放
//销毁队列
void QueueDestroy(QList* p)
{assert(p);QNode* cur = p->head;while (cur){QNode* next = cur->next;free(cur);cur = cur->next; }p->head = p->tail = NULL;p->size = 0;
}
5.入队(尾插)

注意为空时的插入,与存在节点时,分情况讨论
//入队(尾插)
void QueuePush(QList* p, QueueDataType x)
{assert(p);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail\n");exit(-1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (p->head == NULL){p->head = p->tail = newnode;}else{p->tail->next = newnode;p->tail = p->tail->next;}p->size++;
}
6.出队(头删)

//出队(头删)
void QueuePop(QList* p)
{assert(p);assert(!IsEmpty(p));//当只有一个节点时 if (p->head->next == NULL){free(p->head);p->head = p->tail = NULL;}//当有两个或两个以上节点else{QNode* phead = p->head->next;free(p->head);p->head->next = phead;}p->size--;
}
7.获取队头
//获取队头
QueueDataType QueueHead(QList* p)
{assert(p);assert(!IsEmpty(p));return p->head->data;
}
8.获取队尾
//获取队尾
QueueDataType QueueTail(QList* p)
{assert(p);assert(!IsEmpty(p));return p->tail->data;
}
9.判断是否为空
//判断是否为空
bool IsEmpty(QList* p)
{assert(p);return p->head == NULL;
}
10.获取队列长度
//获取队列长度
int QueueSize(QList* p)
{return p->size;
}
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