数据结构之队列(c语言版)

队列（Queue）：在逻辑上是一种线性存储结构。它有以下几个特点：
1、队列中数据是按照"先进先出（FIFO, First-In-First-Out）"方式进出队列的。
2、队列只允许在"队首"进行删除操作，而在"队尾"进行插入操作。
队列通常包括的两种操作：入队列和出队列。

队列的种类也很多，单向队列，双向队列，循环队列。

底层可以由数组（顺序表），链表实现。

一、数组队列

基于数组实现的单向队列：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

static int *queue=NULL;//指向队列
static int count=0;//元素数量
static int MAXSIZE=20;//队列容量


//创建队列
int *create_queue(){
    queue=(int *)malloc(MAXSIZE*sizeof(int));//分配空间
    if(!queue){
        printf("queue error!");
        exit(0);
    }
    return queue;//返回队列
}

//判空
int Empty(){
    if(count==0){
        return 1;
    }
    return 0;
}
//判满
int full(){
    if(MAXSIZE==count){
        return 1;
    }
    return 0;
}
//入队
void enQueue(int e){
    if(full()){
        printf("队列已满,不允许入队\n");
        exit(0);
    }
    queue[count++]=e;
    printf("enQueue successful!!\n");
}
//出队
int deQueue(){
    if(Empty()){
        printf("空队，无法出队\n");
        exit(0);
    }
    int n=queue[0];
    for(int i=0;i<count;i++){
        queue[i]=queue[i+1];
    }
    count--;
    return n;
}
//遍历
void display(){
    printf("队列有%d个元素\n",count);
    for(int i=0;i<count;i++){
        printf("The data is %d\n",queue[i]);
    }
    printf("遍历结束\n");

}

//销毁队列
void destory(){
    if(queue){
        free(queue);
    }
    printf("destory!!!");
}

主函数：

int main(){
    int *p=create_queue();
    enQueue(2);
    enQueue(8);
    enQueue(108);
    enQueue(99);
    enQueue(9);
    enQueue(4);
    display();
    deQueue();
    deQueue();
    display();
    destory();

}

输出：

enQueue successful!!
enQueue successful!!
enQueue successful!!
enQueue successful!!
enQueue successful!!
enQueue successful!!
队列有6个元素       
The data is 2       
The data is 8       
The data is 108
The data is 99
The data is 9
The data is 4
遍历结束
队列有4个元素
The data is 108
The data is 99
The data is 9
The data is 4
遍历结束
destory!!!

二、链表队列

基于链表实现的单向队列

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>


typedef struct queue
{
    int data;
    struct queue *next;
   
}Queue;

static int count=0;//数量
static Queue *head=NULL;//队首
static Queue *tail=NULL;//队尾


//节点初始化
Queue *init(){
    Queue *p=(Queue *)malloc(sizeof(Queue));
    return p;
}

//创建队列
Queue *create_queue(){
    head=init();
    tail=head;
    if(!head){
        printf("queue error!");
        exit(0);
    }
    count++;
    return head;
}

//判空
int Empty(){
    if(count<=1){
        return 1;
    }
    return 0;
}
//入队
void enQueue(int e){
    Queue *p=init();
    p->data=e;
    tail->next=p;
    tail=p;

    count++;//数量增加
    printf("enQueue!\n");
}
//出队
int deQueue(){
    if(Empty()){
        printf("queue Null");
        exit(0);
    }
    Queue *p=head->next;
    int n=p->data;

    head->next=p->next;
    free(p);

    count--;
    printf("dequeue!!\n");
    return n;
}
//遍历
void display(){
    if(Empty()){
        printf("Null queue");
        exit(0);
    }

    printf("队列中有%d个元素\n",count);
    Queue *p=head->next;
    for(int i=1;i<count;i++){
        printf("The data is %d\n",p->data);
        p=p->next;
    }

    printf("display close!\n");
}

主函数：

int main(){
    Queue *p=create_queue();
    enQueue(2);
    enQueue(8);
    enQueue(108);
    enQueue(99);
    enQueue(9);
    enQueue(4);

    display();

    deQueue();
    deQueue();

    display();

}

输出：

enQueue!
enQueue!
enQueue!
enQueue!
enQueue!
enQueue!
队列中有7个元素
The data is 2
The data is 8
The data is 108
The data is 99
The data is 9
The data is 4
display close!
dequeue!!
dequeue!!
队列中有5个元素
The data is 108
The data is 99
The data is 9
The data is 4
display close!