1.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.
2.队列的实现
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。
2.1定义队列
多个值我们使用两个结构体来封装,方便找头和尾。
typedef int QDataType; typedef struct QueueNode { struct QueueNode* next; QDataType data; }QNode; typedef struct Queue { QNode* head; QNode* tail; int size; }Que;
2.2初始化队列
void QueueInit(Que* pq) { assert(pq); pq->size = 0; pq->head = pq->tail = NULL; }
2.3销毁队列
销毁队列需要遍历,并且需要提前保存下一个节点的地址。
void QueueDestroy(Que* pq) { assert(pq); QNode* cur = pq->head; while (cur) { QNode* next = cur->next; free(cur); cur = next; } pq->head = pq->tail = NULL; pq->size = 0; }
2.3数据入队列
首先为新节点malloc一块空间,将data赋值,然后将此节点的next置空。开始入对列,这时需要注意,如果队列为空,则此节点就同时是头和尾,如果不为空,则链接在tail的后面,在将新节点置为tail,最后size++。
void QueuePush(Que* pq, QDataType x) { assert(pq); QNode* tmp = (QNode*)malloc(sizeof(QNode)); if (tmp == NULL) { perror("malloc fail"); exit(-1); } tmp->data = x; tmp->next = NULL; if (pq->tail == NULL) { pq->head = pq->tail = tmp; } else { pq->tail->next = tmp; pq->tail = tmp; } pq->size++; }
2.4数据出队列
队列是先入先出,所以数据是从头节点出去,使用断言此队列不为空,在判断是不是只有一个节点,如果是就直接free掉这个节点即可,再将tai和head置空。如果不止一个节点,则需要保存第二个节点,free掉head,再将head置为下一个节点,最后size--。
void QueuePop(Que* pq) { assert(pq); assert(!QueueEmpty(pq)); if (pq->head->next == NULL) { free(pq->head); pq->head = pq->tail = NULL; } else { QNode* next = pq->head->next; free(pq->head); pq->head = next; } pq->size--; }
2.5取队列的头部数据
直接返回head的data即可。
QDataType QueueFront(Que* pq) { assert(pq); assert(!QueueEmpty(pq)); return pq->head->data; }
2.6取队列的尾部数据
返回tail的data即可。
QDataType QueueBack(Que* pq) { assert(pq); assert(!QueueEmpty(pq)); return pq->tail->data; }
2.7判断队列是否为空
使用bool的返回值。
bool QueueEmpty(Que* pq) { assert(pq); return pq->head == NULL; }
2.8队列的数据个数
返回size即可。
int QueueSize(Que* pq) { assert(pq); return pq->size; }
今天的分享到这里就结束啦!谢谢老铁们的阅读,让我们下期再见。