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前言:
一、队列概述:
1.队列的概念:
二、队列的各种接口功能实现:
1.初始化队列:
2.入队(尾插):
3.出队(头删):
4.查看队头:
5.查看队尾
6.查看队列大小:
7.判断队列是否为空:
8.队列的销毁:
总结:
前言:
在上一章中我们使用数组实现了数组栈各接口功能的实现,对各接口的原理和工作方式有了一定了解,而今天,在这节课我们将使用链表来实现队列的相关接口功能。现在我们进入今天的学习。
一、队列概述:
1.队列的概念:
队列是一种特殊的线性表,它允许在表的的前端进行删除,而在表后端进行插入操作,也就是先进先出。它和栈一样,队列也是一种操作说限制的线性表。进行插入操作的一端称之为队尾,进行删除操作的端称之为对头。
队列的元素又叫队列元素。在队列中插入一个队列元素称之为入队,从队列中删除一个队列元素称之为出队。
二、队列的各种接口功能实现:
队列的实现也可以用数组,但是我们一般通过链表来实现,因为链表实现会更好。
1.初始化队列:
①.执行操作之前需要进行非空判断,防止对空指针进行操作。
②.判断非空之后,只需要将头指针与尾指针置空,和size赋值0就可了。
void QueueInit(Queue* pq) { assert(pq); pq->head = NULL; pq->tail = NULL; pq->size = 0; }
2.入队(尾插):
①.执行操作之前需要进行非空判断,防止对空指针进行操作。
②.判断非空之后,申请新节点,并向新节点中存入数据,存入之后进行插入。
③.节点插入时需分两种情况进行讨论,一种是在队列为空时,及内部无有效数据,此时只需要让头指针与尾指针都指向新节点即可,是新节点成为队列中唯一有效数据。另外一种就是当队列中有有效数据时,此时首先时原本为尾节点的next指向新节点,再更新尾节点就可以了。
void QueuePush(Queue* pq,QDatatype x) { assert(pq); QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode)); newnode->data = x; newnode->next = NULL; if (pq->head == NULL && pq->tail == NULL) { pq->head = pq->tail = newnode; } else { pq->tail->next = newnode; pq->tail = pq->tail->next; } pq->size++; }
3.出队(头删):
①.执行操作之前需要进行非空判断,防止对空指针进行操作。
②.再出队之前应需要对队列内容量进行判断,方队没有有效数据的空队列进行错误操作。
③.满足条件之后,使第二节点成为第一节点,再释放第一节点,同时注意对操作后将队列删空的情况进行区别处理。
void QueuePop(Queue* pq) { assert(pq); assert(pq->head != NULL); 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--; }
4.查看队头:
①.执行操作之前需要进行非空判断,防止对空指针进行操作。
QDatatype QueueFront(Queue* pq) { assert(pq); assert(!QueueEmpty(pq)); return pq->head->data; }
5.查看队尾
①.执行操作之前需要进行非空判断,防止对空指针进行操作。
QDatatype QueueBack(Queue* pq) { assert(pq); assert(QueueEmpty(pq)); return pq->tail->data; }
6.查看队列大小:
①.执行操作之前需要进行非空判断,防止对空指针进行操作。
int QueueSize(Queue* pq) { assert(pq); return pq->size; }
7.判断队列是否为空:
①.执行操作之前需要进行非空判断,防止对空指针进行操作。
int QueueEmpty(Queue* pq) { assert(pq); return pq->size == 0; }
这里也可以直接返回队列是否为空的判断结果:
bool QEmpty(Q* pq) { assert(qp); return qp->head==NULL; }
8.队列的销毁:
①.执行操作之前需要进行非空判断,防止对空指针进行操作。
②.从头结点开始,遍历释放所有节点,最后再将头指针和尾指针进行置空。
void QueueDestroy(Queue* 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; }
总结:
到此我们关于队列的各接口功能实现就全部结束了,本文中我是通过链表来实现队列的,大家感兴趣也可用数组自己实现一下。
文章仍有许多不足,欢迎大家私信交流。