【数据结构】队列的实现

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bean的配置

(一)队列定义

队列是一种常用的数据结构,也是一种操作受限制的线性表,特点是只允许在表的头部进行删除操作,在表的尾部进行插入操作,队列具有先进先出FIFO(First In First Out)。

产品经理

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

finally

我们实现可以用数组和链表结构实现,但使用链表更优,如果去用数组实现啊,出队列在数组头上出数据,效率会很低 ,需要挪动n次,时间复杂度为O(N)。

AOP

(二)队列实现

(1)创建结构体

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

我们要创建两个结构体,一个表示链式结构,即队列,第二个是队列的结构。
先使用typedef int QDateType,是为了方便改类型,在结构体里创建2个成员变量,分别表示结点的数据域和指针域,之后创建队列里的结构体,在里面创建两个指针变量分别指向队列的头部和尾部,size记录队列的个数。

平移动画

(2)具体函数实现及解析

1.1 初始化队列

void QueueInit(Queue* qq)//队列初始化
{
	assert(qq);
	qq->head = qq->tail = NULL;
	qq->size = 0;

}

初始化队列,传一级指针改变的是结构体,只需要结构体指针,qq是不能为空的,所以需要断言防止人为穿空,把头指针和尾指针置空,size置0。

python数据分析

1.2入队列

void QueuePush(Queue* qq, QDataType x)//入队列
{
	assert(qq);
    QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	if (qq->tail == NULL)
	{
		qq->head = qq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		qq->tail->next = newnode;
		qq->tail = qq->tail->next;
	}
	qq->size++;
}

入队列其实就是尾插,先malloc申请一个结点,再判断是否为空,再把结点数据域和指针域分别给上x和空,再进行尾插:判断尾或者头是否为空,为空则把它们指向新节点,反之,把新节点链在尾部,并更新尾部,最后插入完把size++。

学习分享

1.3出队列

void QueuePop(Queue* qq)//出队列
{
	assert(qq);
	assert(!QueueEmpty(qq));
	if (qq->head->next == NULL)
	{
		free(qq->head);
		qq->head = qq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* del = qq->head;
		qq->head = qq->head->next;
		free(del);
	}
	qq->size--;
	
}

出队列是进行头删,除了断言qq是否为空,还要判断整个队列是否为空,空的时候不能删。头删如果只有一个结点,直接free,并把头和尾置空;否则先把头部存在del指针变量中,再更新头结点,释放del。最后size个数–。

算法

1.4取队首元素

QDataType QueueFront(Queue* qq)//取队列首元素
{
	assert(qq);
	assert(!QueueEmpty(qq));
	return qq->head->data;


}

取队首也需要断言,直接返回头部指向的数据。

memcached

1.5取队尾元素

QDataType QueueBack(Queue* qq)//取队列尾元素
{
	assert(qq);
	assert(!QueueEmpty(qq));
	return qq->tail->data;

}

取队尾直接返回尾部指向的数据。

变粉色

1.6返回队列个数

int QueueSize(Queue* qq)//返回队列个数
{
	assert(qq);
	return qq->size;
}

返回队列个数,返回qq指向的个数。

MyBatisPlus

1.7判断是否为空

bool QueueEmpty(Queue* qq)//判断是否为空
{
	assert(qq);
	return qq->head == NULL &&qq->tail == NULL;

}

判断是否为空,直接返回head和tail同时为空,如果同时为空返回true,有一个不为空返回false。

Attention

1.8销毁队列

void QueueDestroy(Queue* qq)//销毁队列
{
	assert(qq);
	QNode* cur = qq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* del = cur;
		cur = cur->next;
		free(del);
	}
	qq->head = qq->tail = NULL;
	qq->size = 0;
}

队列销毁需要把头指针存到cur中,用while循环,把cur存到del指针变量中,更新cur,并释放掉del。最后把头指针和尾指针同时置为空,size置0。

hardhat

(三)队列实现代代码

(1)Queue.c

#include"Queue.h"
void QueueInit(Queue* qq)//队列初始化
{
	assert(qq);
	qq->head = qq->tail = NULL;
	qq->size = 0;

}

void QueuePush(Queue* qq, QDataType x)//入队列
{
	assert(qq);
    QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	if (qq->tail == NULL)
	{
		qq->head = qq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		qq->tail->next = newnode;
		qq->tail = qq->tail->next;
	}
	qq->size++;
}

void QueuePop(Queue* qq)//出队列
{
	assert(qq);
	assert(!QueueEmpty(qq));
	if (qq->head->next == NULL)
	{
		free(qq->head);
		qq->head = qq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* del = qq->head;
		qq->head = qq->head->next;
		free(del);
	}
	qq->size--;
	
}

QDataType QueueFront(Queue* qq)//取队列首元素
{
	assert(qq);
	assert(!QueueEmpty(qq));
	return qq->head->data;


}

QDataType QueueBack(Queue* qq)//取队列尾元素
{
	assert(qq);
	assert(!QueueEmpty(qq));
	return qq->tail->data;

}

int QueueSize(Queue* qq)//返回队列个数
{
	assert(qq);
	return qq->size;
}

bool QueueEmpty(Queue* qq)//判断是否为空
{
	assert(qq);
	return qq->head == NULL &&qq->tail == NULL;

}

void QueueDestroy(Queue* qq)//销毁队列
{
	assert(qq);
	QNode* cur = qq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* del = cur;
		cur = cur->next;
		free(del);
	}
	qq->head = qq->tail = NULL;
	qq->size = 0;
}

(2)Queue.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
typedef int QDataType;
typedef struct QueueNode
{
	QDataType data;
	struct QueueNode* next;
}QNode;
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
	int size;
}Queue;
void QueueInit(Queue* qq);//队列初始化

void QueuePush(Queue* qq,QDataType x);//入队列

void QueuePop(Queue* qq);//出队列

QDataType QueueFront(Queue* qq);//取队列首元素

QDataType QueueBack(Queue* qq);//取队列尾元素

int QueueSize(Queue* qq);//返回队列个数

bool QueueEmpty(Queue* qq);//判断是否为空

void QueueDestroy(Queue* qq);//销毁队列

(3)test.c

#include"Queue.h"
void test()
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, 9);
	QueuePush(&q, 8);

	printf("%d ", QueueFront(&q));
	QueuePop(&q);

	QueuePush(&q, 7);
	QueuePush(&q, 6);

	printf("%d\n", QueueEmpty(&q));
	printf("%d\n", QueueFront(&q));
	printf("%d\n", QueueBack(&q));

	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		printf("%d ", QueueFront(&q));
		QueuePop(&q);
	}
	printf("\n");

	printf("%d\n", QueueSize(&q));
}
int main()
{
	test();
	return 0;
}

(四)队列测试结果

在这里插入图片描述

Spring的四种依赖注入

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