C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之隊列的定義與實現(xiàn)
一、隊列的性質(zhì)
上次我們學習棧,了解到棧儲存釋放數(shù)據(jù)的方式是:先進后出
而隊列與其相反,隊列是:先進先出,后進后出。
二、隊列的結(jié)構(gòu)
多個鏈表節(jié)點 + 頭尾指針 (鏈表式隊列)
鏈表節(jié)點負責存儲數(shù)據(jù);頭節(jié)點 負責定位先進的起始數(shù)據(jù),方便先出;
尾節(jié)點負責記錄尾部數(shù)據(jù),方便確定隊列當前狀態(tài)。
三、代碼實現(xiàn)
頭文件
這里方便統(tǒng)一調(diào)用,將頭尾指針定義成一個結(jié)構(gòu)體 。
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<assert.h> #include<stdbool.h> typedef int Quetype; //定義隊列的數(shù)據(jù)類型 typedef struct QueNode //定義數(shù)據(jù)節(jié)點 { struct QueNode* Next; Quetype data; }QueNode; typedef struct Quetail { struct QueNode* head; //定義頭尾指針 struct QueNode* tail; }Quetail; void Que_Init(Quetail* pq); //隊列的初始化 void Que_Destory(Quetail* pq); //隊列的銷毀 void Que_push(Quetail* pq ,Quetype data); //插入數(shù)據(jù) void Que_pop(Quetail* pq); //刪除數(shù)據(jù) bool Que_Empty(Quetail* pq); //判斷隊列是否為空 int Que_size(Quetail* pq); //統(tǒng)計隊列長度 int Que_front(Quetail* pq); //查找隊列的頭部數(shù)據(jù)
功能函數(shù)
1.隊列的初始化:
將頭尾指針置為NULL 方便后續(xù)使用。
void Que_Init(Quetail* pq) //隊列的初始化 { assert(pq); pq->head = pq->tail = NULL; }
2.插入數(shù)據(jù):
創(chuàng)建鏈表節(jié)點 >> 導入數(shù)據(jù) >> 頭部指針指向頭節(jié)點 >> 尾部指針指向尾節(jié)點
//插入數(shù)據(jù) void Que_push(Quetail* pq,Quetype data) { assert(pq); QueNode* NewNode = (QueNode*)malloc(sizeof(QueNode));//創(chuàng)建節(jié)點 if (NewNode == NULL) { printf("Que_push->malloc"); exit(-1); } NewNode->Next = NULL; NewNode->data = data; if (pq->head == NULL) //判斷是否創(chuàng)建為頭節(jié)點 { pq->head = NewNode; //更新頭指針 } else { pq->tail->Next = NewNode; //不為頭節(jié)點,就正常鏈接在尾節(jié)點后 } pq->tail = NewNode; //更新尾指針 }
3.刪除數(shù)據(jù):
記錄頭節(jié)點的下一個位置 >> 判斷是否為最后的數(shù)據(jù) >> 更新頭指針
細節(jié)點:如果隊列中還剩多個節(jié)點時,刪除頭節(jié)點后,尾指針始終指向尾節(jié)點,不需要改動;
但是如果只剩一個數(shù)據(jù)節(jié)點的話,刪除后需要將尾指針置空。
//刪除數(shù)據(jù) void Que_pop(Quetail* pq) { assert(pq); assert(!Que_Empty(pq)); //判斷隊列是否為空 QueNode* Next = pq->head->Next; //記錄刪除數(shù)據(jù)的 if (pq->head == pq->tail) //判斷是否是最后的數(shù)據(jù) { free(pq->head); pq->tail = NULL; //更新尾指針 } else { free(pq->head); } pq->head = Next; //更新頭指針 }
4.判斷列表是否為空:
用bool 作為返回類型
//判斷隊列是否為空 bool Que_Empty(Quetail* pq) { assert(pq); return pq->head == NULL; }
5.查找隊列的頭部數(shù)據(jù):
判斷隊列是否為空 >> 返回頭部數(shù)據(jù)
//查找隊列的頭部數(shù)據(jù) Quetype Que_front(Quetail* pq) { assert(pq); assert(!Que_Empty(pq)); //判斷隊列是否為空 return pq->head->data; //返回頭部數(shù)據(jù) }
6. 統(tǒng)計隊列的長度:
就是統(tǒng)計有多少個鏈表節(jié)點
int Que_size(Quetail* pq) { assert(pq); int size; QueNode* pphead = pq->head; for (size = 0; pphead; pphead = pphead->Next, size++); return size; }
7.隊列的銷毀:
依次刪除數(shù)據(jù) >> 將申請空間釋放
細節(jié)點:這里可以進行復用:判斷隊列是否為空 、 刪除數(shù)據(jù)
void Que_Destory(Quetail* pq) { for (; !Que_Empty(pq); ) //判斷隊列是否為空 { Que_pop(pq); //刪除數(shù)據(jù) } }
以上就是C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之隊列的定義與實現(xiàn)的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于C語言 隊列的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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