【数据结构】队列---C语言版（详解！！！）

🐸一、队列的概念及结构

🍄1、队列的概念定义

队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先出FIFO(First In First Out) 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

• 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

🍄2、动图演示

🌰可以想象成排队去食堂打饭，前面先打完饭的就从队头先走了，后来的就需要在后面队尾继续排队

🐸二、队列的实现

队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组的结构，出队列在数组头上出数据，效率会比较低。

🐸三、链表结构队列详解

🍎创建队列的结构

🥰这里先创建三个文件：
1️⃣：Queue.h文件，用于函数的声明
2️⃣：Queue.c文件，用于函数的定义
3️⃣：Test.c文件，用于测试函数
建立三个文件的目的： 将队列作为一个项目来进行编写，方便我们的学习与观察。

⭕接口1：定义结构体（QNode、Queue）

🚩这里需要定义两个结构体：QNode、Queue，分别表示：队列链表每个节点结构和整个队列链表结构

🥰请看代码与注释👇

//自定义类型
typedef int QDataType;//队列链表每个节点结构
typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QDataType data;
}QNode;//整个队列链表结构
typedef struct Queue
{QNode* phead;QNode* ptail;int size;
}Queue;

⭕接口2：初始化（QueueInit）

🥰请看代码与注释👇

//初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{//断言传入指针不为NULLassert(pq);pq->phead = NULL;pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}

⭕接口3：销毁（QueueDestroy）

🥰请看代码与注释👇

//销毁
void QueueDestroy(Queue* pq)
{//断言传入指针不为NULLassert(pq);QNode* cur = pq->phead;while (cur){QNode* next = cur->next;free(cur); //释放cur = next;}pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}

⭕接口4：入队列（QueuePush）

🥰请看代码与注释👇

//入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail\n");return;}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (pq->ptail == NULL) //如果没有节点（空队列）{assert(pq->phead == NULL);pq->phead = pq->ptail = newnode;}else //非空队列{pq->ptail->next = newnode;pq->ptail = newnode;}pq->size++;
}

⭕接口5：出队列（QueuePop）

🥰请看代码与注释👇

//出队列
void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//1、一个节点if (pq->phead->next == NULL){free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;}//2、多个节点else{//头删QNode* next = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = next;}pq->size--;
}

⭕接口6：取队头数据（QueueFront）

🥰请看代码与注释👇

//获取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->phead->data;
}

⭕接口7：取队尾数据（QueueBack）

🥰请看代码与注释👇

//获取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->ptail->data;
}

⭕接口8：获取队列大小（QueueSize）

🥰请看代码与注释👇

//获取队列大小
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->size;
}

⭕接口9：判空（QueueEmpty）

🥰请看代码与注释👇

//判空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);//return pq->phead == NULL && pq->ptail == NULL;return pq->size == 0;
}

🐸四、完整代码

🥝Queue.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>typedef int QDataType;//队列链表每个节点
typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QDataType data;
}QNode;//整个队列链表
typedef struct Queue
{QNode* phead;QNode* ptail;int size;
}Queue;//初始化
void QueueInit(Queue* pq);
//销毁
void QueueDestroy(Queue* pq);
//入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
//出队列
void QueuePop(Queue* pq);
//获取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);
//获取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq);
//获取队列大小
int QueueSize(Queue* pq);
//判空
bool QueueEmpty(Queue* pq);

🥝Queue.c

#include"Queue.h"//初始化
void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->phead = NULL;pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}//销毁
void QueueDestroy(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;
}//入队列
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail\n");return;}newnode->data = x;newnode->next = NULL;if (pq->ptail == NULL){assert(pq->phead == NULL);pq->phead = pq->ptail = newnode;}else{pq->ptail->next = newnode;pq->ptail = newnode;}pq->size++;
}//出队列
void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//1、一个节点if (pq->phead->next == NULL){free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;}//2、多个节点else{//头删QNode* next = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = next;}pq->size--;
}//获取队头数据
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->phead->data;
}//获取队尾数据
QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->ptail->data;
}//获取队列大小
int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->size;
}//判空
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);//return pq->phead == NULL && pq->ptail == NULL;return pq->size == 0;
}

🥝Test.c

#include"Queue.h"//入队列测试
void TestQueue1()
{Queue q;QueueInit(&q);QueuePush(&q, 1);QueuePush(&q, 2);QueuePush(&q, 3);QueuePush(&q, 4);while (!QueueEmpty(&q)){printf("%d ", QueueFront(&q));QueuePop(&q);}printf("\n");QueueDestroy(&q);
}//测试
void TestQueue2()
{Queue q;QueueInit(&q);QueuePush(&q, 1);QueuePush(&q, 2);printf("Size:%d\n", QueueSize(&q));while (!QueueEmpty(&q)){printf("%d ", QueueFront(&q));QueuePop(&q);}printf("\n");QueueDestroy(&q);
}int main()
{//TestQueue1();//TestQueue2();return 0;
}

🥰这期内容相对比较简单，希望烙铁们可以理解消化哦！

总结🥰
以上就是 【数据结构】队列—C语言版 的全部内容啦🥳🥳🥳🥳
本文章所在【数据结构与算法】专栏，感兴趣的烙铁可以订阅本专栏哦🥳🥳🥳
前途很远，也很暗，但是不要怕，不怕的人面前才有路。💕💕💕
小的会继续学习，继续努力带来更好的作品😊😊😊
创作写文不易，还多请各位大佬uu们多多支持哦🥰🥰🥰