本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

1. 队列

1.1 队列的概念及结构

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FIFO(First In First Out) == 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在这里插入图片描述队列的入队列顺序不会改变出队列顺序，跟栈不同。

1.2 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。以下我就用单链表实现个队列，内容跟单链表的差不多，＜数据结构＞还不会写单向链表？我手把手教你忘了的朋友可以去看看，复习一下在这里插入图片描述

1.2.1 Queue.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>

typedef int QDataType;

//节点
typedef struct QueueNode
{
	QDataType data;
	struct QueueNode* next;
}QNode;

//设置头指针和尾指针
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;

void QueueInit(Queue* pq);//初始化
void QueueDestory(Queue* pq);//销毁
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);//入队列
void QueuePop(Queue* pq);//出队列
bool QueueEmpty(Queue* pq);//判断队列是否为空
size_t QueueSize(Queue* pq);//队列里的元素个数
QDataType QueueFront(Queue* pq);//返回队头元素
QDataType QueueBack(Queue* pq);//返回队尾元素

1.2.2 初始化

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

1.2.3 销毁

从前往后，一个个节点销毁

void QueueDestory(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
}

1.2.4 入队列

由于结构所限，只能尾插

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	assert(newnode);
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;

	if (pq->tail == NULL)
	{
		assert(pq->head == NULL);
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
}

1.2.5 出队列

由于结构所限，只能头删

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head && pq->tail);
	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}

1.2.6 判断队列是否为空

判断head或tail是否为空

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

1.2.7 队列里的元素个数

一个个遍历，数一遍

size_t QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	size_t size = 0;
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		size++;
		cur = cur->next;
	}
	return size;
}

1.2.8 返回队头元素

要先判断队列是否为空

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

1.2.9 返回队尾元素