Linux数据结构——队列（顺序表实现）

首先我们要理解队列所遵循的规则就是“先进先出”。我们可以看到生活中排队的例子（如：排队买票、排队打饭）其实就是一个队列。

如同栈一样，为了保证队列的安全性，我们对队列的操作也只有三种：入队列、出队列、取队首元素。

这篇文章主要是用数组来实现一个队列，为了使队列的空间能充分利用，所以用线性队列来模拟环形队列来实现。

#define SeqQueueMaxSize 1000
typedef char SeqQueueType;

typedef struct SeqQueue
{
    SeqQueueType data[SeqQueueMaxSize];
    size_t head;
    size_t tail;
    size_t size;
}SeqQueue;

宏SeqQueueMaxSize 是设定了整个数组内可以存放的个数，head 是队首元素在数组内的下表，tail是队尾元素在数组内的下表，size是真个队列中我们存的元素的总个数。

一.队列的初始化

void  SeqQueueInit(SeqQueue* q)
{
    if (q == NULL)
        return;
    q->size = 0;
    q->head = 0;
    q->tail = 0;
    return;
}

首先要对指针的非法性判断。

然后将里面的个数置0。我头和尾从0开始。

二.队列的销毁

void  SeqQueueDestory(SeqQueue* q)
{
    if (q == NULL)
        return;
    q->size = 0;
    q->head = 0;
    q->tail = 0;
    return;
}

销毁其实和初始化的操作一样。因为我们并不是用malloc开辟的空间，就不需要free来释放。将队列存的元素个数置0，头和尾置0，从0开始。

三.入队列

void SeqQueuePush(SeqQueue* q, SeqQueueType value)
{
    if (q == NULL)
        return;
    if (q->size >= SeqQueueMaxSize)
        return;
       //q->data[q->size++] = value;//wrong
    q->data[q->tail++] = value;//xian yong hou jia
    ++q->size;
    if (q->tail >= SeqQueueMaxSize)
    {
        q->tail = 0;
    }
    return;
}

思路：

1.传参：你要入哪个队列，你要入什么元素；

2.首要的还是对指针的合法性做判断;

3.判断是否满了，你还能不能入？

4.在尾部插入新元素；如果新插入的元素已经排到这个队列的最后一个位置了，就需要将tail置0，从头开始。

5.再将整个队列中的元素size++。

四.出队列

void SeqQueuePop(SeqQueue* q)
{
    if (q == NULL)
        return;
    if (q->size == 0)
        return;
    ++q->head;
    if (q->head >= SeqQueueMaxSize)
        q->head = 0;
    --q->size;
    return;
}

思路：

1.传参：你要出哪个队列的元素

2.指针的合法性判断

3.判断这个队列是否是空队列

4.出队列，扔掉队首元素。如果此时的head是否已经到了整个队列的最后一个位置，则将head置0，继续从头开始。

5.整个队列的元素个数size--。

五.取队首元素

int SeqQueueTop(SeqQueue* q, SeqQueueType* value)
{
    if (q == NULL || value == NULL)
        return 1;
    if (q->size == 0)
        return 1;
    *value = q->data[q->head];
    return 0;
}

思路：

1.传参：要从哪个队列中取，取出的元素为value。这里的value 是输出型参数。

2.指针的合法性判断。

3.空队列判断。如果是空队列则无法取队首元素。

4.将队首的元素赋值给value。

如果取成功则返回0，失败返回1。

测试函数：

void Test()
{
    SeqQueue queue;
    SeqQueueInit(&queue);
    SeqQueuePush(&queue,'a');
    SeqQueuePush(&queue,'b');
    SeqQueuePush(&queue,'c');
    SeqQueuePop(&queue);
    SeqQueueType value;
    int temp = SeqQueueTop(&queue, &value);
    if (temp == 0)
        printf("%c\n", value);
    return;
}
int main()
{
    Test();
    return 0;
}

做了一个简单的测试，并没有把所有特殊情况考虑。

读者可也根据需要，加测试语句。

测试结果：

先初始化一个队列，再入队列三个元素'a' ,'b', 'c'，再出一个元素。则队列里剩下'b' , 'c'两个元素，取队首元素，则输出结果为'b'。