数据结构day05 基础知识学习 （队列）

最新推荐文章于 2025-06-03 18:45:36 发布
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分类专栏： 数据结构与算法 文章标签： 学习 数据结构
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一.队列 的特点：（先进先出）

二. 队列使用单链表来实现。

三.老师的代码：有4个文件 

1.queue.h

2.queue.c

3.main.c

4.makefile

四.代码：

1.queue.h

#ifndef __QUEUE_H__
#define __QUEUE_H__
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

typedef struct node
{
    void* data;
    struct node* next;
}node,*pnode;

typedef struct queue
{
    node* front;
    node* back;
    int size;
}queue,*pqueue;

//初始化
void queue_init(queue* q);

// 入队列
int queue_push(queue* q,const void* data,int size);

//出队列
int queue_pop(queue* p);

//查询数据（查头）
void* queue_find_front(queue* q);
//查询数据（查尾）
void* queue_find_back(queue* q);
//查看队列大小
int queue_size(queue* q);
//销毁队列
void queue_destroy(queue* q);
//判断队列是否为空
bool queue_empty(queue* q);




#endif

queue.c

#include "queue.h"
//初始化
void queue_init(queue* q)
{
    if(!q)
    {
        return ;
    }
    q->size = 0;
    q->back=NULL;
    q->front = NULL;
}

// 入队列
int queue_push(queue* q,const void* data_ptr,int size)
{
    //第一步：判断指针是否为ＮＵＬＬ
    if(q == NULL || data_ptr == NULL|| size <0)
    {
        return -1;
    }
    //第二步：申请新节点
    node* p = (node*)malloc(sizeof(node));
    if(!p )
    {
        return -2;
    }
    p->data = malloc(size);
    if(p->data == NULL)
    {
        return -2;
    }
    //第三步：数据赋值
    memcpy(p->data,data_ptr,size);
    //连接到最后一个节点
    if(q->size == 0)
    {
        q->back = p;
        q->front = p;
    }
    else
    {
        q->back->next = p;
        q->back = p;
    }
    
    //第四步：队列个数加一
    q->size++;
    return 0;
}

//出队列
int queue_pop(queue* q)
{
    if (!q || q->size <= 0)
    {
        return -1;
    }
    node* ptmep = q->front;
    free(ptmep->data);
    free(ptmep);
    q->front = q->front->next;
    q->size--;
    if(q->size == 0)
    {
        q->front = NULL;
        q->back = NULL;
    }
}

//查询数据（查头）
void* queue_find_front(queue* q)
{
    if(q == NULL)
    {
        return -1;
    }
    if(q->size ==0)
    {
        return NULL;
    }
    return q->front->data;
}
//查询数据（查尾）
void* queue_find_back(queue* q)
{
 if(q == NULL)
    {
        return -1;
    }
    if(q->size ==0)
    {
        return NULL;
    }
    return q->back->data;
}
//查看队列大小
int queue_size(queue* q)
{
     if(q == NULL)
    {
        return -1;
    }
    return q->size;
    
}
//销毁队列
void queue_destroy(queue* q)
{
     if(q == NULL)
    {
        return ;
    }
    if(q->size ==0)
    {
        return ;
    }
    while (q->size)
    {
        queue_pop(q);
    }
    
}
//判断队列是否为空
bool queue_empty(queue* q)
{
    if(q == NULL)
    {
        return true;
    }
    if(q->size ==0)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

main.c

#include "queue.h"

queue q;
int main(int argc,char* argv[])
{
    queue_init(&q);

    for(int i = 0; i < 10;i++)
    {
        queue_push(&q,&i,sizeof(int));
    }
    
    printf("首元素:%d\n",*(int*)queue_find_front(&q));
    printf("尾元素:%d\n",*(int*)queue_find_back(&q));
    printf("元素个数%d\n",queue_size(&q));

    for(int i = 0; i < 5;++i)
    {
        queue_pop(&q);
        printf("首元素%d:%d\n",i+1,*(int*)queue_find_front(&q));
    }
    queue_destroy(&q);
    if(queue_empty(&q))
    {
        printf("队列为null\n");
    }
    return 0;
}

makefile

QUEUE : main.o queue.o
	gcc -g main.o queue.o -o QUEUE
main.o : main.c
	gcc -g -c main.c -o main.o
queue.o : queue.c
	gcc -g -c queue.c -o queue.o
clean:
	rm *.o
exe:
	rm QUEUE

自己写的代码：（4个文件）

1.day04.h

#ifndef __DAY04_H__
#define __DAY04_H__
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<math.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<time.h>

typedef struct node            //节点空间
{
    void* data;
    struct node* next;

}node,*pnode;

typedef struct queue           //首尾的指针
{
    node* front;//头指针
    node* back; //尾指针
    int size;   //数据的多少

}queue,*pqueue;


void queue_init(queue* q); //初始化
int queue_push(queue*q ,const void *data_ptr,int size); //入队列
int queue_pop(queue* q); //出队列
void* queue_find_front(queue* q);//查询数据（头部）
void* queue_find_back(queue* q);//查询数据（尾部）
int  queue_size(queue *q ); //查看队列的大小
void  queue_destroy(queue* q); //销毁队列
bool queue_empty(queue* q);// 判断队列是否为空





#endif

day04.c

/************************************************************************************************************************************************************************************************************************
 *文件名:
 *作  者:She001
 *时  间:
 *版  本:
 *作  用:队列 与堆栈
****************************************************************************************************************************************************************************************************************************/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<math.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<time.h>
#include "day04.h"


void queue_init(queue* q)//初始化
{
       if(!q)
       {
              return;
       }
       q->size=0;
       q->front=NULL;
       q->back=NULL;
}
int queue_push(queue*q ,const void *data_ptr,int size) //入队列
{
       //判断指针是否为空
       if(q==NULL||data_ptr ==NULL || size <0)
       {
              printf("参数错误！\n");
              return -1;
       }
       node * p = (node* )malloc(sizeof(node));
       if(p==NULL)
       {
              printf("开辟节点失败！\n");
              return -2;
       }
       p->data= malloc(size);
       if(p->data==NULL)
       {
              printf("数据空间开辟失败\n");
              return -3;
       }
       memcpy(p->data,data_ptr,size);
       //q->back=p;
       if(q->size==0)             //开始没有节点 所以只有头尾指针都在一个数据上
       {
              q->back=p;
              q->front=p;
       }
       else
       {
              q->back->next=p;
              q->back=p;
       }
       (q->size)++;
       return 1;


}
int queue_pop(queue* q) //出队列
{
       if(q==NULL)
       {
              printf("参数传递错误！\n");
              return -1;
       }
       if(q->size==0)
       {
              printf("队列元素为空！\n");
              return -2; 
       }
       node* pp=q->front;
       q->front=q->front->next;
       //q->front=pp->next;
       --(q->size);
       free(pp->data);
       free(pp);
       if(q->size==0)  //防止尾部的标记位 指向 不存在的空间 从而报错！
       {
              q->back=NULL;
       }
       return 1;
}      

void* queue_find_front(queue* q)//查询数据（头部）
{
       if(q==NULL)
       {
              printf("参数传输错误！\n");
              return NULL;
       }
       else if(q->size==0)
       {
              printf("队列元素为空！\n");
              return NULL; 
       }
       return q->front->data;
}
void* queue_find_back(queue* q)//查询数据（尾部）
{
       if(q==NULL)
       {
              printf("参数传输错误！\n");
              return NULL;
       }
       if(q->size==0)
       {
              printf("队列元素为空！\n");
              return NULL; 
       }
      return q->back->data;
}
int  queue_size(queue *q ) //查看队列的大小
{
       if(q==NULL)
       {
              printf("参数传输错误！\n");
              return -1;
       }
       return q->size;
}

void  queue_destroy(queue* q) //销毁队列
{
       while(q->size!=0)
       {
           queue_pop(q);   
       }
       return;
}
bool queue_empty(queue* q)// 判断队列是否为空
{
       if(q==NULL)
       {
              printf("参数传输错误！\n");
              return true;
       }
       else if(q->size==0)
       {
              return true;
       }
       else
       {
              return false;
       }

}

main.c

/************************************************************************************************************************************************************************************************************************
 *文件名:
 *作  者:She001
 *时  间:
 *版  本:
 *作  用:
 ****************************************************************************************************************************************************************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <time.h>
#include "day04.h"
queue q;

int main(int argc, char *argv[])
{
       queue_init(&q);
       int m,i;
       for (i = 0; i < 10; i++)
       {
              m = queue_push(&q, &i, sizeof(int));
              printf("m=%d\n", m);
       }
       printf("首元素%d\n", *(int *)queue_find_front(&q));
       printf("尾部元素：%d\n", *(int *)queue_find_back(&q));
       printf("元素个数：%d\n", queue_size(&q));

       for(i=0;i<5;i++)
       {
               m = queue_pop(&q);
              printf("m=%d\n", m);
              printf("===================\n");
              printf("元素个数：%d\n", queue_size(&q));
              printf("+++++++++++++++++++++\n");
       }
      
        queue_destroy(&q);
       if(queue_empty(&q))
       {
              printf("空了\n");
       }
       else
       {
              printf("没空了\n");
       }
       return 0;
}

makedfile

queue : main.o day04.o
	gcc -g -o queue main.o day04.o
main.o:main.c
	gcc -g -c main.c -o main.o
day04.o: day04.c
	gcc -g -c day04.c -o day04.o

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