數據結構目錄

1.定義

隊列(queue)是只允許在一端進行插入操作，而在另一端進行刪除操作的線性表。

• 與棧相反，隊列是一種先進先出(First In First Out,FIFO)的線性表
• 與棧相同的是，隊列也是一種重要的線性結構，實現一個隊列同樣需要順序表或鏈表作為基礎

隊列

2.隊列的鏈式存儲結構

隊列既可以用鏈表實現，也可以用順序表實現。跟棧相反的是，棧一般我們用順序表來實現，而隊列我們常用鏈表來實現，簡稱為鏈隊列

typedef struct QNode{
    ElemType data;
    struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;

typedef struct LinkQueue{
    QueuePtr front,rear;//隊頭、尾指針
}LinkQueue;

我們將隊頭指針指向鏈隊列的頭結點,而隊尾指針指向終端結點。(注:頭結點不是必要的，但我們加上后操作更方便)

隊列

空隊列時，front和rear都指向頭結點

空隊列

(1)創建一個隊列

創建一個隊列要完成兩個任務：

1. 創建頭結點
2. 將隊列的頭指針和尾指針都指向頭結點，生成空隊列

Status initQueue(LinkQueue *q){
    q->front = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    if (!q->front) {
        return ERROR;
    }
    q->rear = q->front;
    q->rear->next = NULL;
    return OK;
}

(2) 入隊列操作

入隊列操作

如圖所示，入隊列就是在隊尾插入一個新的結點

Status insertQueue(LinkQueue *q,ElemType e){
    QueuePtr p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    if (!p) {
        return ERROR;
    }
    p->data = e;
    p->next = NULL;
    q->rear->next = p;
    q->rear = p;
    
    return OK;
}

(3)出隊列操作

出隊列操作是將隊列中的第一個元素移出，隊頭指針不發生改變，改變頭結點的next指針即可

出隊列操作

如果原隊列只有一個元素，那么我們就應該處理一下隊尾指針，讓它指向頭結點

處理一個元素的情況

Status deleteQueue(LinkQueue *q,ElemType *e){
    if (q->rear == q->front) {
        //隊尾和隊頭指向相同，表示空隊列
        return ERROR;
    }
    QueuePtr p = q->front->next;
    //返回值
    *e = p->data;
    
    //頭結點指向下一個元素
    q->front->next = p->next;
    if (q->rear == p) {
        //只有一個元素的隊列
        q->rear = q->front;
    }
    free(p);
    return OK;
}

(4)銷毀一個隊列

由于鏈隊列建立在內存的動態區，因此當一個隊列不再有用時應當把它及時銷毀掉，以免過多的占用內存空間

Status destroyQueue(LinkQueue *q){
    while (q->front) {
        QueuePtr p = q->front;
        q->front = q->front->next;
        free(p);
    }
    q->front = q->rear = NULL;
    return OK;
}