队列的实现（使用C语言）

完整代码链接： DataStructure: 基本数据结构的实现。 (gitee.com)

目录

一、队列的概念：

二、队列的实现：

使用链表实现队列：

1.结构体设计：

2.初始化：

3.销毁：

4.入队：

5.出队：

6.获取队头数据：

7.获取队尾数据：

8.判空：

9.查看队列长度：

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一、队列的概念：

队列 是一种特殊的线性表，其只允许在一端执行插入数据操作，在另一端执行删除数据操作 。队列中的数据元素遵循先进先出 FIFO(First In First Out) 原则**。**

入队列 ：进行插入操作的一端称为队尾。

出队列 ：进行删除操作的一端称为队头。

二、队列的实现：

同栈一样，数组和链表都可以实现队列。但是，使用链表的结构实现队列会更优一些，因为如果使用数组的结构，出队列在数组头上出数据，效率会比较低。

使用链表实现队列：

1.结构体设计：

typedef int QueueDataType;

typedef struct QueueNode//队列里单个结点的设计
{
	struct QueueNode* _next;
	QueueDataType _data;
}QueueNode;

typedef struct Queue//队列结构体的设计
{
	QueueNode* _head;
	QueueNode* _tail;
}Queue;

2.初始化：

void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
    //队列内还没有数据
	pq->_head = NULL;
	pq->_tail = NULL;
}

3.销毁：

void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QueueDataType* tmp = NULL;//指向要被释放的结点
	while (pq->_head != NULL)
	{
		tmp = pq->_head;
		pq->_head = pq->_head->_next;
		free(tmp);
	}
	pq->_tail = NULL;//当队列里所有结点都被释放时，pq->_tail所指向的结点也被释放了
}

4.入队：

void QueuePush(Queue* pq, QueueDataType x)
{
	assert(pq);
	QueueNode* newNode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
	if (newNode == NULL)
	{
		printf("内存不足\n");
		exit(-1);
	}
	newNode->_data = x;
	newNode->_next = NULL;
	if (pq->_head == NULL)//队列里没有数据
    {
		pq->_head = pq->_tail = newNode;
	}
	else
	{
		pq->_tail->_next = newNode;
		pq->_tail = newNode;
	}
}

5.出队：

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->_head);
	QueueNode* next = pq->_head->_next;
	free(pq->_head);
	pq->_head = next;
	if (pq->_head == NULL)//当没有了数据
	{
		pq->_tail = NULL;
	}
}

6.获取队头数据：

QueueDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->_head);
	return pq->_head->_data;
}

7.获取队尾数据：

QueueDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->_tail);
	return pq->_tail->_data;
}

8.判空：

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->_head == NULL ? 1 : 0;
}

9.查看队列长度：

int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QueueNode* cur = pq->_head;
	int size = 0;
	while (cur != NULL)
	{
		size++;
		cur = cur->_next;
	}
	return size;
}