【数据结构】模拟实现队列

1.概念

队列是一种特殊的线性表，它遵循先进先出的规则。
实现队列时用链表实现，数组实现的话，由于队列的特殊性，只能从队头出数据，所以删除的时候，需要整个移动数据，所以用链表实现最优，入数据需要从队尾入。

2.代码展示

Queue.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
// 链式结构：表示队列
typedef int QDataType;
typedef struct QListNode
{
	struct QListNode* _pNext;
	QDataType _data;
}QNode;
// 队列的结构
typedef struct Queue
{
	QNode* _front;//队头
	QNode* _rear;//队尾
}Queue;


// 初始化队列
void QueueInit(Queue* q);
// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType data);
// 队头出队列
void QueuePop(Queue* q);
// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* q);
// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* q);
// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* q);
// 检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0 
int QueueEmpty(Queue* q);
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q);

Queue.c

#include"Queue.h"


// 初始化队列
void QueueInit(Queue* q)
{
	assert(q);
	q->_front = NULL;
	q->_rear = NULL;
}

// 队头出队列
void QueuePop(Queue* q)
{
	assert(q&& q->_front);
	//只有一个元素 需要将队尾也置空
	//两个 
	if (q->_front->_pNext == NULL) 
	{
		free(q->_front);
		q->_front = q->_rear = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = q->_front->_pNext;
		free(q->_front);
		q->_front = next;
	}
	
}

// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{
	assert(q);
	QNode* newnode =(QNode* )malloc(sizeof(QNode));
	newnode->_data = data;
	newnode->_pNext = NULL;
	if (q->_rear == NULL)
	{
		q->_front=q->_rear = newnode;
	}
	else
	{
		q->_rear->_pNext = newnode;
		q->_rear = newnode;
	}
}

// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* q)
{
	assert(q);
	return q->_front->_data;
}

// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* q)
{
	assert(q);
	return q->_rear->_data;	
}

// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* q)
{
	assert(q);
	int count = 0;
	QNode* cur = q->_front;	
	while (cur)
	{
		++count;
		cur = cur->_pNext;
	}
	return count;
}

// 检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0 
int QueueEmpty(Queue* q)
{
	assert(q);
	return q->_front == NULL ? 0 : 1;	
}

// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q)
{
	assert(q);
	QNode* cur = q->_front;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->_pNext;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	q->_front = q->_rear = NULL;
}


void test()
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, 1);
	QueuePush(&q, 2);
	QueuePush(&q, 3);
	QueuePop(&q);
	QueuePush(&q, 4);
	while (QueueEmpty(&q) != 0)
	{
		printf("%d ", QueueFront(&q));
		QueuePop(&q);
	}
	QueueDestroy(&q);
}

test.c

#include"Queue.h"

int main()
{

	test();
	system("pause");
	return 0;
}

3.结果展示

4.心得体会

需要注意空队列的情况，在入队时，要将队尾和队头的指针全部指向，当前入队数据的地址。