数据结构-队列(queue)

最新推荐文章于 2023-11-25 19:51:57 发布

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#数据结构 #队列 #queue

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本文深入探讨了队列这一核心数据结构，详细介绍了其先进先出（FIFO）的工作原理，通过单链表实现队列的基本操作，如入队、出队等，并提供了一段完整的C语言代码实现，包括初始化、添加元素、删除元素、清空队列、获取队列大小及打印队列等功能。

一、概述

队列是数据结构中最常用的一种算法，核心是FFO(First In First Out)，即先进先出，顶部出队列，底部入队列。

二、操作

三、代码

头文件

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/**
队列的核心思想是FIFO(First In First Out)，即先入先出
通过单链表形式实现队列的功能 
**/
#define SUCCESS		0
#define FAIL	   -1
//队列的数据结构
typedef struct QueueNode *pQueueNode;
typedef int DataType;//队列中的数据类型 
 
typedef struct QueueNode{
	DataType *data;
	pQueueNode next; 
}sQueuekNode;

typedef struct Queue{
	pQueueNode front,rear;
	int dataNum;
}sQueue;

void InitQueue();
int Push(const DataType data);
int Pop(DataType *data);
void Clear();
int Size();
void Print();

源文件

#include "queue.h"
#include <string.h>

static sQueue gQueue;

static void DataCopy(DataType *newData, const DataType *oldData){
	memcpy(newData,oldData,sizeof(DataType));
}

void InitQueue(){
	gQueue.front = NULL;
	gQueue.rear = gQueue.front;
	gQueue.dataNum = 0;
}

int Push(const DataType data){
	pQueueNode node = (pQueueNode)malloc(sizeof(sQueuekNode));
	node->data = (DataType *)malloc(sizeof(DataType));
	DataCopy(node->data,&data);
	node->next = NULL;
	
	if(NULL == gQueue.front)
	{
		gQueue.front = node;
		gQueue.rear = gQueue.front;
	}
	else
	{
		gQueue.rear->next = node;
		gQueue.rear = node;
	}
	
	gQueue.dataNum++;
}

int Pop(DataType *data){
	if(NULL == data || NULL == gQueue.front)
	{
		return FAIL;
	}
	
	DataCopy(data,gQueue.front->data);
	pQueueNode node = gQueue.front; 
	gQueue.front = gQueue.front->next;
	free(node->data);
	free(node);
	gQueue.dataNum--;
	return SUCCESS;
}

void Clear(){
	pQueueNode node = NULL;
	 
	while(gQueue.front)
	{
		node =  gQueue.front;
		gQueue.front = gQueue.front->next;
		free(node->data);
		free(node);		
	}
	
	InitQueue();	
}

int Size(){
	return gQueue.dataNum;
}

void Print(){
	pQueueNode node = gQueue.front;
	printf("size:%d\n",gQueue.dataNum);
	while(node)
	{
		printf("%d ",*node->data);
		node = node->next;	
	}
	
	printf("\n");	
}

测试代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "queue.h"
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */

int main(int argc, char *argv[]) {
	InitQueue();
	Push(1);
	Push(2);
	Push(3);
	Print();
	int a;
	Pop(&a);
	Print();
	Pop(&a);
	Print();
	Pop(&a);
	Print();
	return 0;
}

测试结果