追梦之旅【数据结构篇】——详解C语言实现顺序队列

   
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😘博主小留言：哈喽！😄各位CSDN的uu们，我是你的博客好友小梦，希望我的文章可以给您带来一定的帮助，话不多说，文章推上！欢迎大家在评论区唠嗑指正，觉得好的话别忘了一键三连哦！😘

前言🙌

    哈喽各位友友们😊，我今天又学到了很多有趣的知识，现在迫不及待的想和大家分享一下！😘我仅已此文，手把手带领大家详解C语言实现顺序队列~ 结合链表的相关算法，根据队列先进先出的结构特点，实现我们顺序队列。都是精华内容，可不要错过哟！！！😍😍😍

预备小知识🙌

队列的概念及结构😊

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

队列的结构示意图：

1.顺序队列头文件编写🙌

头文件的编写的整体思路分析：

这里是有关头文件的编写和各种功能函数的声明，首先用typedef关键字给存储数据类型取别名，这样做的好处是以后想要改变队列的数据类型只需修改typedef int DataType;里的int即可。定义一个结构体，DataType a，DataType Top队首元素下标，DataType Last。DataType Capacity以及队列容量。然后是各个功能函数声明*

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>typedef int DataType;
typedef struct SqQueue
{DataType* a;DataType Top;DataType Last;DataType Capacity;}SQ;
//队列的初始化
void SqQueueInit(SQ* ps);
//队列的销毁
void SqQueueDestory(SQ* ps);
//队尾入
void SqQueuePush(SQ* ps, DataType x);
//队头出
void SqQueuePop(SQ* ps);
//取队首元素
DataType SqQueueFront(SQ* ps);
//取队尾元素
DataType SqQueueBack(SQ* ps);
//队列元素个数
DataType SqQueueSize(SQ* ps);
//判空
bool SqQueueEmpty(SQ* ps);

2.Queue.c文件的编写🙌

1）队列的初始化函数实现😊

编写的整体思路分析：

先用assert确保ps指针的有效性，然后让指针a为NULL，让队列容量，头尾下标都为0.

//队列的初始化
void SqQueueInit(SQ* ps)
{assert(ps);ps->a = NULL;ps->Capacity = 0;ps->Top = ps->Last = 0;}

2）队列的销毁函数实现😊

编写的整体思路分析：

先用assert确保ps指针的有效性，然后将a指向的空间返还给操作系统。然后将a置为NULL，防止野指针的问题。然后让 ps->Last = ps->Top = ps->Capacity = 0;

/队列的销毁
void SqQueueDestory(SQ* ps)
{assert(ps);	free(ps->a);ps->a = NULL;ps->Last = ps->Top = ps->Capacity = 0;}

3）队尾入函数实现😊

编写的整体思路分析：

先用assert确保ps指针的有效性，如果ps->Last == ps->Capacity，则让节点个数增加，为0的时候先生成四个节点数，如果满了则是增2倍算法思想。然后用realloc动态申请空间，用if判断是否增容成功。然后将指针a指向新开辟的空间所在的地址，把容量数值改为newnode。如果一开始为空的情况，则让ps->a[ps->Top] = ps->a[ps->Last] = x

//队尾入
void SqQueuePush(SQ* ps, DataType x)
{assert(ps);if (ps->Last == ps->Capacity){DataType newnode = ps->Capacity == 0 ? 4 : ps->Capacity * 2;DataType* temp = (DataType*)realloc(ps->a,sizeof(DataType)*newnode);if (temp == NULL){printf("realloc fail\n");exit(-1);}ps->a = temp;ps->Capacity = newnode;}if (ps->Last == ps->Top){ps->a[ps->Top] = ps->a[ps->Last] = x;ps->Last++;}else{ps->a[ps->Last] = x;ps->Last++;}}

4）队头出函数实现😊

编写的整体思路分析：

先用assert确保ps指针的有效性，调用判空函数，如果队列为空则不用执行此操作，执行则报错。直接让Top加1即可。

//队头出
void SqQueuePop(SQ *ps)
{assert(ps);assert(!SqQueueEmpty(ps));ps->Top++;
}

5）取队首元素函数实现😊

编写的整体思路分析：

先用assert确保ps指针的有效性，直接返回下标为Top的元素的数值。

//取队首元素
DataType SqQueueFront(SQ* ps)
{assert(ps);return ps->a[ps->Top];
}

6）取队尾元素函数实现😊

编写的整体思路分析：

先用assert确保ps指针的有效性，直接返回下标为Last-1的元素的数值。

//取队尾元素
DataType SqQueueBack(SQ* ps)
{return ps->a[ps->Last-1];
}

7）队列元素个数函数实现😊

编写的整体思路分析：

先用assert确保ps指针的有效性，直接返回下标为Last的数值。

//队列元素个数
DataType  SqQueueSize(SQ* ps)
{assert(ps);return ps->Last;}

2）判空函数实现😊

编写的整体思路分析：

先用assert确保ps指针的有效性，如果 ps->Top ==ps->Last为真，则返回1，队列为空。条件为假，则返回0。

//判空
bool SqQueueEmpty(SQ* ps)
{assert(ps);return(ps->Top ==ps->Last);
}

3.Test.c文件的编写：🙌

#include"Queue.h"void Test1()
{printf("队列输出：\n");SQ s;SqQueueInit(&s);SqQueuePush(&s, 1);SqQueuePush(&s, 2);SqQueuePush(&s, 3);SqQueuePush(&s, 4);SqQueuePush(&s, 5);SqQueuePush(&s, 6);SqQueuePush(&s, 7);while (!SqQueueEmpty(&s)){printf("%d", SqQueueFront(&s));SqQueuePop(&s);}printf("\n");SqQueueDestory(&s);}
void Test2()
{SQ s;SqQueueInit(&s);SqQueuePush(&s, 1);SqQueuePush(&s, 2);SqQueuePush(&s, 3);SqQueuePush(&s, 4);SqQueuePush(&s, 5);SqQueuePush(&s, 6);SqQueuePush(&s, 7);printf("队列首元素：%d\n", SqQueueFront(&s));printf("队列尾元素：%d\n", SqQueueBack(&s));printf("队列元素个数:%d\n", SqQueueSize(&s));SqQueueDestory(&s);}int main()
{Test1();Test2();return 0;
}

功能测试结果展示图：

总结撒花💞

   本篇文章旨在分享详解C语言实现顺序队列。希望大家通过阅读此文有所收获！😘如果我写的有什么不好之处，请在文章下方给出你宝贵的意见😊。如果觉得我写的好的话请点个赞赞和关注哦~😘😘😘