大家好！这篇我们继续讲解数据结构里的队列。

文章目录

队列的概念
队列的实现
- 队列的结构
- 初始化
- 销毁
- 判断队列是否为空
- 插入函数
- 删除函数
- 取对头和队尾
- 队列中有多少数据

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，队列具有先进先出的原则。

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。

队列的实现

队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组的结构，出队列在数组头上出数据，效率会比较低。

队列的结构

在单链表中，我们只定义了一个头指针，没有定义尾指针。因为定义尾指针，能方便尾插，但不能方便其它问题，所以我们没有必要。
但是队列只在队尾插入，所以这里我们可以定义一个尾指针。

所以，当我们定义多个变量时，我们需要一个结构体。

所以，队列的结构如下：

typedef int QDataType;typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;QDataType data;
}QueueNode;typedef struct Queue
{QueueNode* head;QueueNode* tail;
}Queue;

初始化

我们要改变结构体里的内容，所以我们可以传一个结构体指针(一级指针)。

void QueueInit(Queue* pq)
{assert(pq);pq->head = NULL;pq->tail = NULL;
}

销毁

销毁非常的简单，直接看代码：

void QueueDestroy(Queue* pq)
{assert(pq);QueueNode* cur = pq->head;while (cur){//保存下一个节点的地址QueueNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}pq->head = pq->tail = NULL;
}

判断队列是否为空

这个非常简单，我们直接看代码：

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{assert(pq);return pq->tail == NULL;
}

插入函数

插入我们要分为两种情况：
1.没有节点
2.有节点

void QueuePush(Queue* pq,QDataType x)
{assert(pq);//创建一个节点QueueNode* newnode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));if (newnode == NULL){printf("malloc is fall\n");exit(-1);}else{newnode->data = x;newnode->next = NULL;}if (pq->head == NULL){pq->head = pq->tail = newnode;}else{pq->tail->next = newnode;pq->tail = newnode;}
}

删除函数

队列的删除是有规定的，只能在队头删除。所以我们要更新头指针。

代码如下：

void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));//记录下一个节点QDataType* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;}

但是这里，我们有一个错误。

我们删除了4个，程序应该会给我们断言，但是没有，程序挂了，这是为什么？因为我们删除了最后一个，tail变成了一个野指针。

而此时head为NULL了，所以我们应该加一个判断。

void QueuePop(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));QDataType* next = pq->head->next;free(pq->head);pq->head = next;if (pq->head == NULL){pq->tail = NULL;}}

取对头和队尾

这里很简单，我们直接看代码：

取队头数据：

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->head->data;
}

取队尾数据：

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{assert(pq);assert(!QueueEmpty(pq));return pq->tail->data;
}

队列中有多少数据

这个也简单，我们遍历一遍就行了。

int QueueSize(Queue* pq)
{assert(pq);int n = 0;QueueNode* cur = pq->head;while (cur){n++;cur = cur->next;}return n;
}

好了，到这里，我们的队列就实现完成了，后面我还会说一些其它内容。如果大家觉得有帮助，希望可以点个赞支持一下，谢谢大家。

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