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怎么做网站添加二维码,酒泉网站seo,日照高端网站建设,专业网站开发哪家专业🌹个人主页🌹:喜欢草莓熊的bear 🌹专栏🌹:数据结构 前言 上期博客介绍了” 栈 “这个数据结构,他具有先进后出的特点。本期介绍“ 队列 ”这个数据结构,他具有先进先出的特点。 目录…

                                    🌹个人主页🌹:喜欢草莓熊的bear

                                    🌹专栏🌹:数据结构


前言

上期博客介绍了”  栈 “这个数据结构,他具有先进后出的特点。本期介绍“ 队列 ”这个数据结构,他具有先进先出的特点。

 

目录

前言

一、队列

1.1队列的概念及结构

1.2队列的实现

1.2.1队列结构体定义

1.2.2初始化和销毁

1.2.3队尾插入和队头删除

1.2.3.1队尾插入

1.2.3.2队头删除

1.2.4获取队头与队尾数据

1.2.5返回队列里面的元素个数

1.2.6队列判空

1.3测试代码

1.4代码展示

头文件

 实现功能文件.c

总结


一、队列

1.1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。 根据队列的特点我们设计了以下,队尾用来入数据,队头用来出数据。

1.2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。

1.2.1队列结构体定义

根据上面提到的我们基于链表(这里的链表代指单链表)来实现队列。所以我就定义以下结构体

typedef int QDataType;typedef struct QueueNode//我们基于单链表创建的队列节点
{struct QueueNode* next;//下一节点的地址QDataType val;
}QNode;

 根据内容发现我们要获取队列的队头数据和队尾数据,所以我们要创建两个这样的结构体。由于节点的地址是通过一级指针来表示的,所以要用二级指针来储存,所以我们传参数时要使用二级指针。 记住只要涉及通过形式参数改变实参的都要传地址。

这时我们很牛的杭哥就给了一个思路,那就是再创建一个结构体里面的元素是上一个结构体。这样既满足了队头和队尾指针,还不需要传二级指针。因为有一个计数的功能所以再定义一个计数的变量。

typedef struct Queue //因为我们要传头指针和尾指针,所以我们要传两个指针//我们又要传二级指针,但是呢很麻烦,所以我们就新创建一个结构体来储存//上一个结构体的指针。
{QNode* phead;//队头指针QNode* ptail;//队尾指针int size;
}Queue;

1.2.2初始化和销毁

初始化:这一步和上次写的栈的初始化可以说是十分相似,第一步还是判断传来的是否为空队列,把结构体里面的指针置为NULL,再把size赋值位0。就ok了。

void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}

销毁:因为要申请空间,必定需要free,因为我们是基于链表实现的参考一下单链表的销毁。

 所以我们也需要一个一个节点释放,最后把指针指向空指针,把size赋值为0.

void QueueDestory(Queue* pq)
{assert(pq);QNode* pur = pq->phead;while (pur){QNode* cur = pur->next;free(pur);pur = cur;}pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}

1.2.3队尾插入和队头删除

1.2.3.1队尾插入

因为我们是基于单链表的实现的,所以只需要创建节点就可以了,通过malloc申请空间。添加一个节点就开辟一块空间。

链表不为空;很简单直接进行尾插操作,不要忘了给size++。

链表为空;那就把头和尾指针同时指向这个新节点。

判别是否为空链表少不了。

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);QNode* Newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (Newnode == NULL){perror("malloc fail");return;}Newnode->next = NULL;Newnode->val = x;if (pq->phead==NULL)//空链表{pq->phead = pq->ptail = Newnode;}else{pq->ptail->next = Newnode;pq->ptail = Newnode;}pq->size++;//用来计数
}

1.2.3.2队头删除

链表中只有一个节点:当phead == ptail 时就只有一个节点了,所以我们把这个节点释放了以后要把phead 和 ptail 都置为空指针,预防出现野指针。

多个节点:我们创建一个节点用来储存头节点的下一个指针,这样释放了头节点也可以找到剩下的节点。对头删除当然要size--。

老生常谈,判断是否为空链表,还要判断是否还可以进行队头删除操作。也就队列里面还有数据吗

void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(pq->phead);if (pq->phead == pq->ptail)//只有一个节点{free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;}else//多个节点{QNode* tmp = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = tmp;}pq->size--;
}

1.2.4获取队头与队尾数据

很简单返回指针里面储存的数据就可以了,除了判断队列是否为空。还要判断这些头尾指针是否为空的。

QDataType QueueFront(Queue* pq) //返回队头数据
{assert(pq);assert(pq->phead);return pq->phead->val;
}QDataType QueueBack(Queue* pq) //返回队尾数据
{assert(pq);assert(pq->ptail);return pq->ptail->val;
}

1.2.5返回队列里面的元素个数

这时就可以体现出我们再第二给结构体中创建size的价值了,我们直接返回size。没有创建size我们就需要遍历队列了。

int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}

1.2.6队列判空

前面创建的szie又帮了大忙,还可以用来判断是否为空对列。

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size == 0;
}

1.3测试代码

进行了4个数据的插入,检测了判空、获取队头元素、队头删除。等操作,在这里还是建议大家每完成一个功能就进行测试,不然一起测试出现了很多问题修改起来很麻烦的。作者身有体会,

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"Queue.h"int main()
{Queue q;QueueInit(&q);QueuePush(&q, 1);QueuePush(&q, 2);printf("%d ", QueueFront(&q));QueuePop(&q);QueuePush(&q, 3);QueuePush(&q, 4);while (!QueueEmpty(&q)){printf("%d ", QueueFront(&q));QueuePop(&q);}QueueDestory(&q);return 0;
}

 成功实现了队列 “ 先进先出 ”的特点。

1.4代码展示

头文件

Queue.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>typedef int QDataType;typedef struct QueueNode//我们基于单链表创建的队列节点
{struct QueueNode* next;QDataType val;
}QNode;typedef struct Queue //因为我们要传头指针和尾指针,所以我们要传两个指针//我们又要传二级指针,但是呢很麻烦,所以我们就新创建一个结构体来储存//上一个结构体的指针。
{QNode* phead;QNode* ptail;int size;
}Queue;//初始化和销毁
void QueueInit(Queue* pq);
void QueueDestory(Queue* pq);//队尾插入和队头删除
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
void QueuePop(Queue* pq);//获取队头、尾数据
QDataType QueueFront(Queue* pq);
QDataType QueueBack(Queue* pq);//返回个数和判空
int QueueSize(Queue* pq);
bool QueueEmpty(Queue* pq);

 实现功能文件.c

Queue.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"Queue.h"void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}void QueueDestory(Queue* pq)
{assert(pq);QNode* pur = pq->phead;while (pur){QNode* cur = pur->next;free(pur);pur = cur;}pq->phead = pq->ptail = NULL;pq->size = 0;
}void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{assert(pq);QNode* Newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));if (Newnode == NULL){perror("malloc fail");return;}Newnode->next = NULL;Newnode->val = x;if (pq->phead==NULL)//空链表{pq->phead = pq->ptail = Newnode;}else{pq->ptail->next = Newnode;pq->ptail = Newnode;}pq->size++;//用来计数
}void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(pq->phead);if (pq->phead == pq->ptail)//只有一个节点{free(pq->phead);pq->phead = pq->ptail = NULL;}else//多个节点{QNode* tmp = pq->phead->next;free(pq->phead);pq->phead = tmp;}pq->size--;
}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;
}int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size;
}bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->size == 0;
}

总结

很感谢大家的喜欢,有问题大家在评论区发来我们一起交流。下期预告通过栈和队列互相实现对方的功能。

http://www.dinnco.com/news/23140.html

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