队列的基本操作(C语言)

一 . 队列的含义 以及 应用： 1.含义：队列（queue）是在表的一端进行插入操作，另一端进行删除操作的线性表

2.数据进出顺序为：先进先出，和日常排队打饭一样，先排队的先打饭离开。

二. 队列的存储结构的选择： 1.数组：选用数组来做栈的存储结构，因为要在两端都进行操作，所以避免不了挪动数据的这个弊端；

2.单链表：使用单链表时，先来考虑下，是头插尾删，还是头删尾插 ，使用头插尾删时，每次入队时都得改变头指针的指向，比较麻烦，因此采用头删尾插；

3.因此：综合分析采用 单链表的头删尾插 比较合适。

三. 代码实现

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
typedef int DataType;
typedef struct Node
{
          
   
	DataType data;
	struct Node *next;
}QNode;

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

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

void QueueDestory(Queue *pq)//销毁
{
          
   
	assert(pq);
	QNode *val = pq->head;
	while (pq->head != NULL)
	{
          
   
		pq->head->next;
		free(val);
	}
}

void QueuePush(Queue *pq, int x)//入队
{
          
   
	assert(pq);
	if (pq->head == NULL)
	{
          
   
		QNode *NewNode = (QNode *)malloc(sizeof(QNode));
		NewNode->data = x;
		NewNode->next = NULL;
		pq->head = NewNode;
		pq->tail = NewNode;
	}
	else
	{
          
   
		QNode *NewNode = (QNode *)malloc(sizeof(QNode));
		NewNode->data = x;
		NewNode->next = NULL;
		pq->tail->next = NewNode;
		pq->tail = NewNode;
	}
}

void QueuePop(Queue *pq)//出队
{
          
   
	assert(pq);
	QNode *val = pq->head;
	if (pq->head == pq->tail)
	{
          
   
		pq->head = NULL;
		pq->head = NULL;
		free(val);
	}
	else
	{
          
   
		pq->head = pq->head->next;
		free(val);
	}
}

DataType QueueHead(Queue *pq)//取队头元素
{
          
   
	assert(pq);
	assert(pq->head);
	return pq->head->data;
}

bool QueueEmpty(Queue *pq)//检测队列是否为空
{
          
   
	assert(pq);
	return pq->head !=NULL;
}

DataType QueueSize(Queue *pq)//计算队列中元素个数
{
          
   
	assert(pq);
	QNode *val = pq->head;
	int size = 0;
	while(val)
	{
          
   
		size++;
		val=val->next;
	}
	return size;
}

int main()
{
          
   
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, 1);
	QueuePush(&q, 2);
	QueuePush(&q, 3);
	printf("队列中%d个元素
",QueueSize(&q));

	printf("元素%d出队
", QueueHead(&q));
	QueuePop(&q);
	printf("队列中%d个元素
",QueueSize(&q));

	printf("元素%d出队
", QueueHead(&q));
	QueuePop(&q);
	printf("队列中%d个元素
",QueueSize(&q));

	QueuePush(&q, 4);
	QueuePush(&q, 5);

	while (QueueEmpty(&q))
	{
          
   
		printf("元素%d出队
", QueueHead(&q));
		QueuePop(&q);
	}
	QueueDestory(&q);
	printf("队列中%d个元素
", QueueSize(&q));
	return 0;
}