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目录

一、队列的概念

二、队列的实现

2.1 队列的初始化

2.2 入列

2.3 出列

2.4 获取队头元素

2.5 获取队尾元素

2.6 获取队列内有效元素个数

2.7 销毁队列

三、测试代码

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一、队列的概念

二、队列的实现

        与栈的实现不同，队列的实现一般是基于数组的。虽然队列既可以数组也可以用链表的结构实现，但是在实际使用中，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 队列的初始化

void QueueInit(Queue* q)
{q->front = NULL;q->rear = NULL;
}

2.2 入列

QNode* buyNewnode(QDataType x)
{QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc failed");exit(-1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;return newnode;
}
// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{QNode* newnode = buyNewnode(data);assert(q);if (q->rear == NULL){q->front = newnode;q->rear = newnode;}else{q->rear->next = newnode;q->rear = newnode;}
}

2.3 出列

// 队头出队列
void QueuePop(Queue* q)
{assert(q);assert(q->front != NULL);QNode* Next = q->front->next;if (q->front == NULL){q->rear = NULL;}free(q->front);q->front = Next;
}

2.4 获取队头元素

// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* q)
{assert(q);assert(q->front != NULL);return q->front->data;
}

2.5 获取队尾元素

// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* q)
{assert(q);assert(q->rear != NULL);return q->rear->data;
}

2.6 获取队列内有效元素个数

// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* q)
{assert(q);int size = 0;QNode* current = q->front;while (current != NULL){size++;current = current->next;}return size;
}

2.7 销毁队列

// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q)
{assert(q);QNode* current = q->front;while (current != NULL){QNode* temp = current;current = current->next;free(temp);}q->front = NULL;q->rear = NULL;
}

三、测试代码

// 链式结构：表示队列
typedef int QDataType;
typedef struct QListNode
{struct QListNode* next;QDataType data;
}QNode;
// 队列的结构
typedef struct Queue
{QNode* front;QNode* rear;
}Queue;
// 初始化队列
void QueueInit(Queue* q)
{q->front = NULL;q->rear = NULL;
}
QNode* buyNewnode(QDataType x)
{QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (newnode == NULL){perror("malloc failed");exit(-1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;return newnode;
}
// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QDataType data)
{QNode* newnode = buyNewnode(data);assert(q);if (q->rear == NULL){q->front = newnode;q->rear = newnode;}else{q->rear->next = newnode;q->rear = newnode;}
}
// 队头出队列
void QueuePop(Queue* q)
{assert(q);assert(q->front != NULL);QNode* Next = q->front->next;if (q->front == NULL){q->rear = NULL;}free(q->front);q->front = Next;
}
// 获取队列头部元素
QDataType QueueFront(Queue* q)
{assert(q);assert(q->front != NULL);return q->front->data;
}
// 获取队列队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* q)
{assert(q);assert(q->rear != NULL);return q->rear->data;
}
// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* q)
{assert(q);int size = 0;QNode* current = q->front;while (current != NULL){size++;current = current->next;}return size;
}
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q)
{assert(q);QNode* current = q->front;while (current != NULL){QNode* temp = current;current = current->next;free(temp);}q->front = NULL;q->rear = NULL;
}
int main()
{Queue q;QueueInit(&q);// 测试入队QueuePush(&q, 1);QueuePush(&q, 2);QueuePush(&q, 3);QueuePush(&q, 4);// 测试队列头部元素printf("队列头部元素: %d\n", QueueFront(&q)); // 应该输出1// 测试队列尾部元素printf("队列尾部元素: %d\n", QueueBack(&q)); // 应该输出4// 测试队列大小printf("队列大小: %d\n", QueueSize(&q)); // 应该输出4// 测试出队QueuePop(&q);printf("队列头部元素: %d\n", QueueFront(&q)); // 应该输出2// 测试队列大小printf("队列大小: %d\n", QueueSize(&q)); // 应该输出3// 清空队列while (QueueSize(&q) > 0){printf("弹出元素: %d\n", QueueFront(&q));QueuePop(&q);}// 测试队列是否为空printf("队列是否为空: %d\n", QueueSize(&q) == 0); // 应该输出1（true）// 销毁队列QueueDestroy(&q);return 0;
}