队列是一种常见的数据结构，它是一种先进先出（First-In-First-Out, FIFO）的线性表。在队列中，数据元素按照插入的顺序排列，最先插入的元素在队列的前面，最后插入的元素在队列的后面。类比生活中排队购物的情景，先到先得的原则就是队列的特点。
队列具有以下基本概念和特点：
- 入队（enqueue）：向队列的末尾插入（或加入）一个新元素。
- 出队（dequeue）：从队列的头部移除（或取出）一个元素。
- 队头（front）：队列的头部，即队列中的第一个元素。
- 队尾（rear）：队列的尾部，即队列中的最后一个元素。
- 空队列（empty queue）：队列中不包含任何元素。
- 满队列（full queue）：队列已满，无法再插入新元素。
- 队列的大小（queue size）：队列中包含的元素个数。
队列常用于模拟各种实际场景，例如计算机系统中的任务调度、打印队列、操作系统中的进程调度等。在算法和数据结构中，队列也是一种重要的基础数据结构，常用于解决各种问题，如广度优先搜索、树和图的遍历等。
队列的项目结构目录
头文件QueueStorage.h
头文件QueueStorage.h代码
#ifndef SEQQUEUE_H
#define SEQQUEUE_H
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 1024
// 顺序存储类似于数组定义一个结构体即可
typedef struct SEQQUEUE {
// 无类型指针，可以接收如何数据类型的数据
void* data[MAX_SIZE];
// 数组的大小
int size;
}SeqQueue;
// 初始化结构体
SeqQueue* Init_SeqQueue();
// 入队列
void Push_SeqQueue(SeqQueue* queue, void* data);
// 返回对头元素
void* Front_SeqQueue(SeqQueue* queue);
// 出队列
void* Pop_SeqQueue(SeqQueue* queue);
// 返回队尾的元素
void* Back_SeqQueue(SeqQueue* queue);
// 返回大小
int Size_SeqQueue(SeqQueue* queue);
//清空队列
void* Clear_SeqQueue(SeqQueue* queue);
// 销毁队列
void* FreeSpace_SeqQueue(SeqQueue* queue);
#endif
cpp文件截图
cpp文件代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include "QueueStorage.h"
// 初始化结构体
SeqQueue* Init_SeqQueue() {
SeqQueue* queue = (SeqQueue*)malloc(sizeof(SeqQueue));
// 使用for循环对队列进行初始化
for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++) {
// 将队列初始化为NULL
queue->data[i] = NULL;
}
queue->size = 0;
return queue;
};
// 入队列
void Push_SeqQueue(SeqQueue* queue, void* data) {
// 确定数组的哪一个方向是对头:将数组的左边作为对头
if (queue == NULL) {
return;
}
if (data == NULL) {
return;
}
// 将元素插入数组中，元素的移动
if (queue->size == MAX_SIZE) {
return;
}
queue->data[queue->size] = data;
queue->size++;
};
// 返回对头元素
void* Front_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
if (queue == NULL) {
return NULL;
}
if (queue->size == 0) {
return NULL;
}
return queue->data[0];
};
// 出队列
void* Pop_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
// 移动元素
if (queue == NULL) {
return NULL;
}
if (queue->size == 0) {
return NULL;
}
for (int i = 0; i < queue->size - 1; i++) {
queue->data[i] = queue->data[i + 1];
}
queue->size--;
};
// 返回队尾的元素
void* Back_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
if (queue == NULL) {
return NULL;
}
if (queue->size == 0) {
return NULL;
}
return queue->data[queue->size-1];
};
// 返回大小
int Size_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
if (queue == NULL) {
return -1 ;
}
return queue->size;
};
//清空队列
void* Clear_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
if (queue == NULL) {
return NULL;
}
queue->size = 0;
};
// 销毁队列
void* FreeSpace_SeqQueue(SeqQueue* queue) {
if (queue == NULL) {
return NULL;
}
free(queue);
};
主文件截图main.cpp
主文件代码mian.cpp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include "QueueStorage.h"
typedef struct PERSON {
char name[64];
int age;
}Person;
int main()
{
SeqQueue* queue = Init_SeqQueue();
// 创建数据
Person p1 = { "aaa",10 };
Person p2 = { "bbb",20 };
Person p3 = { "ccc",30 };
Person p4 = { "ddd",40 };
Person p5 = { "eee",50 };
//数据入队列调用push函数
Push_SeqQueue(queue, &p1);
Push_SeqQueue(queue, &p2);
Push_SeqQueue(queue, &p3);
Push_SeqQueue(queue, &p4);
Push_SeqQueue(queue, &p5);
// 输出队尾元素
Person* backPerson = (Person*)Back_SeqQueue(queue);
printf("name:%s age:%d", backPerson->name, backPerson->age);
//输出
while (Size_SeqQueue(queue) > 0) {
// 取出对头元素
Person* p = (Person*)Front_SeqQueue(queue);
// 输出
printf("name = %s age = %d \n",p->name,p->age);
// 从对头弹出元素
Pop_SeqQueue(queue);
}
// 销毁队列
FreeSpace_SeqQueue(queue);
system("pause");
return 0;
}
项目运行结果展示
