数据结构——队列（C语言）

需求：无

本篇文章将解决一下几个问题：

1. 队列是什么？
2. 如何实现一个队列？
3. 什么场景下会用队列？

 队列的概念：

• 队列：一种只允许一端进行插入数据操作，在另一端进行删除操作的特殊线性表。队列具有先进先出（FIFO）入队列：进行插入操作的一端称为队尾，出队列的一端叫做队头。

  

   队列的实现：

  •  队列也可以使用链表或者数组来实现。但是一般都是用链表来实现，如果用数组的话，出队列的时候，会移动数据，效率很低（O（N））。
  • 用链表实现，出队列时要记录好头节点的下一个节点。

    

    

    • 队列的判空：当元素个数为0，就是一个空队列，这时不允许出队列。

    • 队列元素的个数：当入队列的时候，size就+1，出队列时就-1，当我们需要元素个数的时候就不需要遍历，用O（1）的时间复杂度就可以完成队列的元素个数。

       队列的应用场景：

      •  其实在我们的生活中，到处都是队列的身影，像排队买票的时候，医院叫号的时候....
      • 还有就是想大麦app上抢演唱会的票等等，都有队列的身影。

        队列的源码：

        void QueueInit(Queue* pq)
        {
        	assert(pq);
        	pq->tail = pq->head = NULL;
        	pq->size = 0;
        }
        void QueueDestroy(Queue* pq)
        {
        	assert(pq);
        	QueueNode* cur = pq->head;
        	while (cur)
        	{
        		QueueNode* next = cur->next;
        		free(cur);
        		cur = next;
        	}
        }
        void QueuePush(Queue* pq, QueueDateType x)
        {
        	assert(pq);
        	QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
        	if (newnode == NULL)
        	{
        		perror("malloc fail");
        		exit(-1);
        	}
        	newnode->next = NULL;
        	newnode->val = x;
        	if (pq->head == NULL)
        	{
        		pq->tail = pq->head = newnode;
        	}
        	else
        	{
        		pq->tail->next = newnode;
        		pq->tail = newnode;
        	}
        	pq->size++;
        }
        void QueuePop(Queue* pq)
        {
        	assert(pq);
        	assert(!QueueEmpty(pq));
        	if (pq->head->next == NULL)
        	{
        		free(pq->head);
        		pq->head = pq->tail = NULL;
        		pq->size--;
        	}
        	else
        	{
        		QueueNode* next = pq->head->next;
        		free(pq->head);
        		pq->head = next;
        		pq->size--;
        	}
        }
        QueueDateType QueueFront(Queue* pq)
        {
        	assert(pq);
        	assert(!QueueEmpty(pq));
        	return pq->head->val;
        }
        QueueDateType QueueBack(Queue* pq)
        {
        	assert(pq);
        	assert(!QueueEmpty(pq));
        	return pq->tail->val;
        }
        int QueueSize(Queue* pq)
        {
        	assert(pq);
        	return pq->size;
        }
        bool QueueEmpty(Queue* pq)
        {
        	assert(pq);
        	return pq->head == NULL;
        }
        void QueuePrint(Queue* pq)
        {
        	assert(pq);
        	while (pq->head)
        	{
        		printf("%d ", pq->head->val);
        		pq->head = pq->head->next;
        	}
        	printf("\n");
        }

        typedef int QueueDateType;
        typedef struct QueueNode
        {
        	struct QueueNode* next;
        	QueueDateType val;
        }QueueNode;
        typedef struct Queue
        {
        	QueueNode* head;
        	QueueNode* tail;
        	int size;
        }Queue;
        void QueueInit(Queue* pq);
        void QueueDestroy(Queue* pq);
        void QueuePush(Queue* pq,QueueDateType x);
        void QueuePop(Queue* pq);
        QueueDateType QueueFront(Queue* pq);
        QueueDateType QueueBack(Queue* pq);
        int QueueSize(Queue* pq);
        bool QueueEmpty(Queue* pq);
        void QueuePrint(Queue* pq);