队列:就是排队,先进先出。
所以从数据流入流出来看,就是对数据的两头(两端)进行操作:一端入队,一端出队。
所以,最佳方式是在对两头位置,用指针进行一个记录。
我们用哪种方式实现?
首先否定栈,因为栈先入后出,且就一个头(一端)。
然后看数组,假如出队列放在数组头,入队列放在数组尾,感觉挺合适的,有前有后。但是有个问题,只要是涉及到数组头部的操作。就会导致整个数组下标的改变。
所以我们考虑一下链表。如果链表中,前面我们只关注链表头结点,现在只要关注尾结点,就可以对整个队列实现操作。入队列就操作尾结点,出队列就操作头结点。
所以这个链表跟前面的链表不同点在于,前面链表只有一个头结点,现在我们要加上尾结点。
先写结点数据结构体,然后是链表结构体。增加一个对队列的数量属性。
#pragma once
struct BiNode
{
int data;
struct BiNode *lchild;
struct BiNode *rchild;
};
#include<stdlib.h>
//链表结点的数据类型
struct QueueNode
{
struct QueueNode *next;
};
//链表数据类型
struct LQueue
{
struct QueueNode header; //头结点
int size;
struct QueueNode *rear; //尾指针,始终指向链表的最后一个节点
};
typedef void* LinkQueue;
#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif
//初始化
LinkQueue Init_LinkQueue();
//入队
void Push_LinkQueue(LinkQueue queue, void *data);
//出队
void Pop_LinkQueue(LinkQueue queue);
//获得队头元素
void* Front_LinkQueue(LinkQueue queue);
//获得队尾元素
void* Back_LinkQueue(LinkQueue queue);
//大小
int Size_LinkQueue(LinkQueue queue);
//销毁队列
void Destroy_LinkQueue(LinkQueue queue);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
队列也不支持遍历和随机存取。谁限制的?是上面的接口限制的,上面只提供了必须要的接口,如果先增加,必须修改接口。
初始化:就是在内存中开辟地址,然后给内存中的字段赋初始值。
销毁就是:把你开辟的内存释放掉,然后把字段重新赋值。为空。
实现如下:
#include"LinkQueue.h"
//初始化:就是在内存中开辟地址,给内存字段赋值。
LinkQueue Init_LinkQueue()
{
struct LQueue *queue = malloc(sizeof(struct LQueue));
if (NULL == queue)
{
return NULL;
}
queue->header.next = NULL;
queue->size = 0;
queue->rear = &(queue->header); // 这个初始化为指针只要指向头
return queue;
}
//入队
void Push_LinkQueue(LinkQueue queue, void *data)
{
if (NULL == queue)
{
return;
}
if (NULL == data)
{
return;
}
struct LQueue *q = (struct LQueue *)queue;
struct QueueNode *n = (struct QueueNode *)data;
q->rear->next = n;
n->next = NULL;
//更新尾指针
q->rear = n;
q->size++;
}
//出队
void Pop_LinkQueue(LinkQueue queue)
{
if(NULL == queue)
{
return;
}
struct LQueue *q = (struct LQueue *)queue;
if (q->size == 0)
{
return;
}
if (q->size == 1)
{
q->header.next = NULL;
q->rear = &(q->header);
q->size--;
return;
}
struct QueueNode *pFirstNode = q->header.next;
q->header.next = pFirstNode->next;
q->size--;
}
//获得队头元素
void* Front_LinkQueue(LinkQueue queue)
{
if (NULL == queue)
{
return NULL;
}
struct LQueue *q = (struct LQueue *)queue;
return q->header.next;
}
//获得队尾元素
void* Back_LinkQueue(LinkQueue queue)
{
if (NULL == queue)
{
return NULL;
}
struct LQueue *q = (struct LQueue *)queue;
return q->rear;
}
//大小
int Size_LinkQueue(LinkQueue queue)
{
if (NULL == queue)
{
return -1;
}
struct LQueue *q = (struct LQueue *)queue;
return q->size;
}
//销毁队列:销毁就是把你开辟的内存释放掉,把赋值的字段重新赋值为空。
void Destroy_LinkQueue(LinkQueue queue)
{
if (NULL == queue)
{
return;
}
struct LQueue *q = (struct LQueue *)queue;
q->header.next = NULL;
q->rear = NULL;
q->size = 0;
free(queue);
queue = NULL;
}
测试:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include"LinkQueue.h"
struct Person
{
struct QueueNode node;
char name[64];
int age;
};
void test()
{
//初始化队列
LinkQueue queue = Init_LinkQueue();
//创建数据
struct Person p1 = { NULL, "aaa", 10 };
struct Person p2 = { NULL, "bbb", 20 };
struct Person p3 = { NULL, "ccc", 30 };
struct Person p4 = { NULL, "ddd", 40 };
struct Person p5 = { NULL, "eee", 50 };
struct Person p6 = { NULL, "fff", 60 };
//插入队列
Push_LinkQueue(queue, &p1);
Push_LinkQueue(queue, &p2);
Push_LinkQueue(queue, &p3);
Push_LinkQueue(queue, &p4);
Push_LinkQueue(queue, &p5);
Push_LinkQueue(queue, &p6);
struct Person *pBack = (struct Person *)Back_LinkQueue(queue);
printf("队尾元素:%s %d\n",pBack->name,pBack->age);
while(Size_LinkQueue(queue) > 0)
{
//获得队头元素
struct Person *person = (struct Person *)Front_LinkQueue(queue);
//打印队头元素
printf("Name:%s Age:%d\n", person->name,person->age);
//弹出队头元素
Pop_LinkQueue(queue);
}
//销毁队列
Destroy_LinkQueue(queue);
}
int main(){
test();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}