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[队列的结构 :](#队列的结构 :)
学习了上一节(栈的实现)------我们将要进入到队列的世界中
欢迎来到队列的领域,想必你也看了很多的数据结构吧!希望这篇将会给你带来不一样的感想!!
本文将会涉及到链表的内容:
队列的概念及结构
队列:只允许在一端进行插入数据操作,在另一端进行删除数据操作的特殊线性表,队列具有先进先出FIFO(First In First Out) 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
队列就像是隧道(先进先出);(First In First Out)
队列的实现
结构的选择
队列也可以数组和链表的结构实现, 使用链表的结构实现更优一些,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。
从Pop来看:
数组:每次的Pop头队列需要移动后面的数组数据;
链表:每次Pop只需头删即可
所以呢?对于结构的选择,我们选择链表
队列的结构 :
typedef int QDataType;
//节点
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode* next;
QDataType val;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* phead;//头节点
QNode* ptail;//尾节点
int size;
}Queue;
为了方便理解:(我先进行插入一些数据)
Queue q;
QueueInit(&q);
QueuePush(&q, 1);
QueuePush(&q, 2);
QueuePush(&q, 3);
QueuePush(&q, 4);
QueuePush(&q, 5);
QueuePush(&q, 6);
QueuePush(&q, 7);
分析:
typedef struct Queue
{
QNode* phead;
QNode* ptail;
int size;
}Queue;
//这是我们的队列(包含头节点和尾节点)
typedef int QDataType;
//节点类型
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode* next;
QDataType val;
}QNode;
头文件(queue.h)
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode* next;
QDataType val;
}QNode;
typedef struct Queue
{
QNode* phead;
QNode* ptail;
int size;
}Queue;
void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestroy(Queue* pq);
// 队尾插入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
// 队头删除
void QueuePop(Queue* pq);
// 取队头和队尾的数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);
QDataType QueueBack(Queue* pq);
int QueueSize(Queue* pq);
bool QueueEmpty(Queue* pq);
实现队列功能:
队列的初始化(与链表类似)
typedef struct Queue
{
QNode* phead; //指针置空
QNode* ptail;//指针置空
int size;//置0
}Queue;
void QueueInit(Queue* pq){
assert(pq);
pq->phead = NULL;
pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}
队列的摧毁
void QueueDestroy(Queue* pq) {
assert(pq);
QNode* cur = pq->phead;
//取头节点指针
while (cur) {
QNode* next = cur->next;
//双指针 释放
free(cur);
cur = NULL;
cur = next;
}
//因为是cur进行释放的,这里将要再次初始化
pq->phead = pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
}
//因为是cur进行释放的,这里将要再次初始化
pq->phead = pq->ptail = NULL;
pq->size = 0;
队列的插入(链表尾插)
想必学会链表的你,一定能解决的!!!
// 队尾插入
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x) {
assert(pq);
//创建新节点存x
QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
return;
}
//创建成功
newnode->next = NULL;
newnode->val = x;
//是否为空链表
if (pq->ptail == NULL) {
pq->phead = pq->ptail = newnode;
}
else {
pq->ptail->next = newnode;
pq->ptail = newnode;
}
pq->size++;
}
队头的删除
我们可以将头节点指向下一个节点!!!
但请注意:
如果头节点为NULL,我们将会对NULL进行访问;
所以我们先要判断size的大小,在判定含有节点的个数;
// 队头删除
void QueuePop(Queue* pq) {
assert(pq);
assert(pq->size != 0);
//对指针的访问,先判断是否含有节点
// 一个节点
if (pq->phead->next == NULL)
{
free(pq->phead);
pq->phead = pq->ptail = NULL;
}
else // 多个节点
{
QNode* next = pq->phead->next;
free(pq->phead);
pq->phead = next;
}
pq->size--;
}
取队头队尾的数据(简单中藏陷阱)
头节点尾节点取值固然简单,但是对指针的访问,先判断其是否为NULL
所以我们要对指针的判NULL
// 取队头和队尾的数据
//我们要对指针的判NULL
QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
assert(pq);
assert(pq->phead);
return pq->phead->val;
}
QDataType QueueBack(Queue* pq) {
assert(pq);
assert(pq->ptail);
return pq->ptail->val;
}
判NULL与有效存放数据个数(简单小case)
int QueueSize(Queue* pq) {
assert(pq);
return pq->size;
}
bool QueueEmpty(Queue* pq) {
assert(pq);
return pq->size == 0;
}
这样我们的队列就实现完了!!!