用顺序表实现队列
1、队列的概念:
**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
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
2、队列的结构
队列可以使用数组和链表结构实现,使用链表的结构更优,可以减少在出队的开销,数组在出队操作时的消耗较大
//顺序队列结构
#define MAX_SIZE 999
typedef int QueueDataType;
typedef struct Queue
{
QueueDataType *array[MAX_SIZE ];
int _front;//队头指针
int _rear;//队尾指针
size_t size;//队列大小
size_t capacity;//队列的容量
}Queue;
//链表队列
typedef int QueueDataType;
typedef struct QueueNode
{
struct QueueNode *_next;
QueueDataType _data;
}QueueNode;
typedef struct Queue
{
QueueNode *_front;
QueueNode *_rear;
}Queue;
3、链表队列的实现
Queue.h
#ifndef _QUEUE_H_
#define _QUEUE_H_
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#define CAPACITY 2
typedef int QueueDataType;
typedef struct Queue
{
QueueDataType *_array;
int _front;
int _rear;
size_t _size;
size_t _capacity;
}Queue;
//初始化
void QueueInit(Queue *pqueue, size_t capacity);
//销毁
void QueueDestory(Queue *pqueue);
//扩容
void CheckCapacity(Queue *pqueue);
//尾插
void QueuePush(Queue *pqueue, QueueDataType x);
//头删
void QueuePop(Queue *pqueue);
//返回队首元素
QueueDataType QueueFront(Queue *pqueue);
//返回队尾元素
QueueDataType QueueRear(Queue *pqueue);
//判空
int QueueEmpty(Queue *pqueue);
//返回队列长度
int QueueSize(Queue *pqueue);
//打印
void QueuePrint(Queue *pqueue);
#endif //_QUEUE_H_
Queue.c
#include "Queue.h"
//初始化
void QueueInit(Queue *pqueue, size_t capacity)
{
assert(pqueue);
pqueue->_capacity = capacity;
pqueue->_array = (QueueDataType *)malloc(capacity*sizeof(QueueDataType));
assert(pqueue->_array);
pqueue->_front = 0;
pqueue->_rear = 0;
pqueue->_size = 0;
}
//销毁
void QueueDestory(Queue *pqueue)
{
assert(pqueue);
if (pqueue->_array)
{
free(pqueue->_array);
pqueue->_array = NULL;
}
pqueue->_front = 0;
pqueue->_rear = 0;
pqueue->_size = 0;
pqueue->_capacity = 0;
}
//扩容
void CheckCapacity(Queue *pqueue)
{
assert(pqueue);
if (pqueue->_size == pqueue->_capacity)
{
pqueue->_capacity *= CAPACITY;
pqueue->_array = (QueueDataType *)realloc(pqueue->_size, CAPACITY*sizeof(QueueDataType));
}
}
//尾插
void QueuePush(Queue *pqueue, QueueDataType x)
{
assert(pqueue);
CheckCapacity(pqueue);
pqueue->_array[pqueue->_size] = x;
pqueue->_size++;
pqueue->_rear = pqueue->_size;
}
//头删
void QueuePop(Queue *pqueue)
{
assert(pqueue);
pqueue->_size--;
pqueue->_front += 1;
for (int i = 0; i <= pqueue->_size; i++)
{
pqueue->_array[i] = pqueue->_array[i + 1];
}
}
//返回队首元素
QueueDataType QueueFront(Queue *pqueue)
{
assert(pqueue);
return pqueue->_array[0];
}
//返回队尾元素
QueueDataType QueueRear(Queue *pqueue)
{
assert(pqueue);
return pqueue->_array[pqueue->_size - 1];
}
//判空
int QueueEmpty(Queue *pqueue)
{
assert(pqueue);
return (pqueue->_size == 0) ? -1 : 1;
}
//返回队列长度
int QueueSize(Queue *pqueue)
{
assert(pqueue);
return pqueue->_size;
}
//打印
void QueuePrint(Queue *pqueue)
{
assert(pqueue);
printf("front ");
for (int i = 0; i < pqueue->_size; i++)
{
printf("<-- %d ", pqueue->_array[i]);
}
printf("<-- rear\n");
}
main.c
#include "Queue.h"
int main()
{
Queue queue;
QueueInit(&queue, 10);
QueuePush(&queue, 1);
QueuePush(&queue, 2);
QueuePush(&queue, 3);
QueuePush(&queue, 4);
QueuePush(&queue, 5);
QueuePush(&queue, 6);
QueuePush(&queue, 7);
QueuePush(&queue, 8);
QueuePush(&queue, 9);
QueuePush(&queue, 10);
QueuePrint(&queue);
QueuePop(&queue);
QueuePrint(&queue);
printf("QueueFront = %d\n", QueueFront(&queue));
printf("QueueRear = %d\n", QueueRear(&queue));
printf("QueueEmpty = %d\n", QueueEmpty(&queue));
printf("QueueSize = %d\n", QueueSize(&queue));
QueueDestory(&queue);
system("pause");
return 0;
}