数据结构队列的实现

Kurumi Tokisaki

于 2022-05-17 15:16:10 发布

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文章标签：数据结构 c语言 c++

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Mjdkd/article/details/124822186

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本文详细介绍了使用C++如何实现队列数据结构，包括队列的初始化、销毁、入队（push）、出队（pop）、获取队头和队尾元素，以及判断队列是否为空和计算队列大小。展示了如何确保队列遵循先进先出(FIFO)原则。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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

别忘记——队列元素一定是先进先出

上代码！！！

Queue.h

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <assert.h>

// 1.排队--------先进先出，保持绝对公平性
// 2.广度优先遍历 BFS

typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode* next;
QDataType data;

}QNode;
typedef struct Queue
{
   //int size; 可以提高效率
   QNode* head;
   QNode* tail;

}Queue;

//记住是按照队列形式展现
void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestroy(Queue* pq);
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
void QueuePop(Queue* pq);
QDataType QueueFront(Queue* pq);//取队头元素
QDataType QueueBack(Queue* pq);//取队尾元素
bool QueueEmpty(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);

Queue.c

#include "Queue.h"

void QueueInit(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   pq->head = pq->tail = NULL;
}
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   QNode* cur = pq->head;
   while (cur)//free所有元素
   {
       QNode* next = cur->next;
       free(cur);
       cur = next;
   }
   pq->head = pq->tail = NULL;//置空
}
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
   assert(pq);
   QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
   if (newnode == NULL)
   {
       printf("malloc fail\n");
       exit(-1);
   }
   newnode->data = x;
   newnode->next = NULL;

   if (pq->tail == NULL)//第一个节点
   {
       pq->head = pq->tail = newnode;
   }
   else
   {
       pq->tail->next = newnode;
       pq->tail = newnode;
   }
}
void QueuePop(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   assert(!QueueEmpty(pq));

   //1.只有一个节点
   if (pq->head->next == NULL)
   {
       free(pq->head);
       pq->head = pq->tail = NULL;
   }
   //2.有多个节点
   else
   {
       QNode* next = pq->head->next;
       free(pq->head);
       pq->head = next;
   }
}
QDataType QueueFront(Queue* pq)//取头部元素
{
   assert(pq);
   assert(!QueueEmpty(pq));

   return pq->head->data;
}
QDataType QueueBack(Queue* pq)//取尾部元素
{
   assert(pq);
   assert(!QueueEmpty(pq));

   return pq->tail->data;
}
bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   return pq->head == NULL;
}
int QueueSize(Queue* pq)
{
   assert(pq);
   QNode* cur = pq->head;
   int size = 0;
   while (cur)
   {
       ++size;
       cur = cur->next;
   }
   return size;
}