算法开启小码农队列血脉

Posted 2021-12-04 小码农UU

队列

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（就会挪动数据），效率会比较低

代码模块

队列节点

typedef int QDatatype;

typedef struct QueueNode
{
	QDatatype data;
	struct QueueNode* next;
}QueueNode;

typedef struct Queue
{
	QueueNode* head;
	QueueNode* tail;
}Queue;

队列初始化函数QueueInit

//队列初始化函数
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = NULL;
	pq->tail = NULL;
}

对列销毁函数QueueDestroy

//队列销毁函数
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QueueNode* cur = pq->head;
	while (cur != NULL)
	{
		QueueNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
}

入队函数QueuePush

//入队函数
void QueuePush(Queue* pq, QDatatype x)
{
	assert(pq);
	QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	if (!pq->head)
		pq->head = pq->tail = newnode;
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}

出队函数QueuePop

//出队函数
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);
	QueueNode* next = pq->head->next;
	free(pq->head);
	pq->head = next;
	if (!next)
		pq->tail = NULL;
}

队列判空函数QueueErase

//队列判空函数
bool QueueErase(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

取队头函数QueueFront

//取队头函数
QDatatype QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueErase(pq));
	return pq->head->data;
}

取队尾函数QueueBack

//取对尾函数
QDatatype QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueErase(pq));
	return pq->tail->data;
}

取队长函数QueueSize

//队列长度函数
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	int n = 0;
	QueueNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		n++;
		cur = cur->next;
	}
	return n;
}

测试

void test1()
{
	Queue q;
	//把队列结构体指针给过去，队列里的东西随便改
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, 1);
	QueuePush(&q, 2);
	QueuePop(&q);
	QueuePush(&q, 3);
	QueuePush(&q, 4);
	//遍历队列
	while (!QueueErase(&q))
	{
		printf("%d ",QueueFront(&q));
		QueuePop(&q);
	}
	printf("\\n");
	QueueDestroy(&q);

代码

Queue.h

#pragma once

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>

typedef int QDatatype;

typedef struct QueueNode
{
	QDatatype data;
	struct QueueNode* next;
}QueueNode;

typedef struct Queue
{
	QueueNode* head;
	QueueNode* tail;
}Queue;

//队列初始化函数
extern void QueueInit(Queue* pq);
//队列销毁函数
extern void QueueDestroy(Queue* pq);
//入队函数
extern void QueuePush(Queue* pq, QDatatype x);
//出队函数
extern void QueuePush(Queue* pq);
//取对头函数
extern QDatatype QueueFront(Queue* pq);
//取对尾函数
extern QDatatype QueueBack(Queue* pq);
//队列长度函数
extern int QueueSize(Queue* pq);
//队列判空函数
extern bool QueueErase(Queue* pq);

Queue.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"Queue.h"


//队列初始化函数
void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = NULL;
	pq->tail = NULL;
}
//队列销毁函数
void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QueueNode* cur = pq->head;
	while (cur != NULL)
	{
		QueueNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
}
//入队函数
void QueuePush(Queue* pq, QDatatype x)
{
	assert(pq);
	QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	if (!pq->head)
		pq->head = pq->tail = newnode;
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}
//出队函数
void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);
	QueueNode* next = pq->head->next;
	free(pq->head);
	pq->head = next;
	if (!next)
		pq->tail = NULL;
}
//取队头函数
QDatatype QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueErase(pq));
	return pq->head->data;
}
//取对尾函数
QDatatype QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(!QueueErase(pq));
	return pq->tail->data;
}
//队列长度函数
int QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	int n = 0;
	QueueNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		n++;
		cur = cur->next;
	}
	return n;
}
//队列判空函数
bool QueueErase(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->head == NULL;
}

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"Queue.h"

void test1()
{
	Queue q;
	//把队列结构体指针给过去，队列里的东西随便改
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, 1);
	QueuePush(&q, 2);
	QueuePop(&q);
	QueuePush(&q, 3);
	QueuePush(&q, 4);
	//遍历队列
	while (!QueueErase(&q))
	{
		printf("%d ",QueueFront(&q));
		QueuePop(&q);
	}
	printf("\\n");
	QueueDestroy(&q);
}

int main()
{
	test1();
	return 0;
}