【数据结构】队列

一、基础知识

        1.队列（queue）是只允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表。

        2.队列是一种先进先出的线性表。

        3.与栈相同，队列也是一种重要的线性结构，实现一个队列同样需要顺序表或链表作为基础。

        4.栈我们一般用顺序表来实现，而队列我们常用链表来实现，简称为链队列。

二、队列的链式存储结构

        将队头指针front指向链队列的头结点，队尾指针rear指向终端结点。

        空队列时，队头指针front和队尾指针rear都指向头结点。

typedef char ElemType;
typedef struct Qnode//结点结构
{
ElemType data;
struct Qnode *next;
}Qnode;
typedef struct Qnode * QueuePtr;    //指向结点结构的指针
typedef struct             //队列的链表结构
{
QueuePtr front;//队头指针
QueuePtr rear;//队尾指针
}LinkQueue;

三、创建一个队列

        Step.1  在内存中生成一个头结点。

        Step.2  将队列的头指针和尾指针指向这个生成的头结点。

//创建一个队列
void InitQueue(LinkQueue *q)
{
q->front = q->rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(Qnode));
if (!q->front)
{
exit(0);
}
q->front->next = NULL;
}

四、入队列操作（尾部插入）

//入队列操作
void InsertQueue(LinkQueue *q, ElemType e)
{
QueuePtr p;
p = (QueuePtr)malloc(sizeof(Qnode));
if (!p)
{
exit(0);
}
p->data = e;
p->next = NULL;
q->rear->next = p;
q->rear = p;
}

五、出队列操作（头部删除）

//出队列操作
void DeleteQueue(LinkQueue *q, ElemType *e)
{
QueuePtr p;
if (q->front = q->rear)//空队列
{
return;
}
p = q->front->next;
*e = p->data;
q->front->next = p->next;
if (q->rear = p)            //原队列只有一个元素的情况，删除该节点，队列为空队列
{
q->rear = q->front;
}
free(p);
}

六、销毁一个队列

        由于链队列建立在内存的动态区，因此当一个队列不再有用时，应该及时将他销毁，以免过多的占用内存空间。

//销毁一个队列
void DestoryQueue(LinkQueue *q)
{
while (q->front)
{
q->rear = q->front->next;        //从头向后删
free(q->front);
q->front = q->rear;
}
}

七、求队列的长度

//求队列长度
int LenQueue(LinkQueue *q)
{
QueuePtr t = q->front->next;
int len = 0;
while (t)
{
t = t->next;
len++;
}
return len;
}

八、判断队列是否为空

//判断队列是否为空
bool EmptyQueue(LinkQueue *q)
{
if (q->front == q->rear)
return true;
else
return false;
}

九、输出队列元素

//输出队列元素
void DisQueue(LinkQueue *q)
{
QueuePtr p = q->front->next;
printf("此时的链队列输出:\n");
while (p)
{
printf("%c", p->data);
p = p->next;
}
printf("\n");
}

十、获取队首、队尾元素

//获取队首元素
ElemType QueueFront(LinkQueue *q)
{
return q->front->data; 
}
//获取队尾元素
ElemType QueueRear(LinkQueue *q)
{
return q->rear->data;
}

十一、创建一个长度由自己决定的队列并初始化队列

//创建一个长度由自己确定的队列并初始化
void CreateQueue(LinkQueue *q)
{
ElemType d;
int len, i;
QueuePtr p;
printf("请输入队列的长度:");
scanf("%d", &len);
for (i = 0; i < len; i++)
{
p = (QueuePtr)malloc(sizeof(Qnode));
if (!p)
{
exit(0);
}
scanf("%c", &d);
p->data = d;
p->next = NULL;
q->rear->next = p;
q->rear = p;
}
}