数据结构——线性表——队列（queue）

队列也是一种特殊的线性表，它的特点是先入先出（FIFO,即first in first out）。它的意思也很直观，想象一下排队买票，先排的人先买（插队是不对的，所以别去想）。它也是很常用的数据结构，比如说医院的排队等候系统用这个数据结构就很合适。那么这个数据结构该怎么写呢？

下面为队列的抽象数据结构：

typedef struct NODE {
  datatype data;
  struct NODE *next;
} node; //一般的线性表
typedef struct Queue {
  int len;           //队列长度
  node *head, *tail; //队列的头和尾
} queue;

因为这个结构需要在队尾插入元素，删除队首的元素，所以需要两个指针分别指向头和尾。

下面为队列的插入函数：

void push(queue *q, datatype e) {
  node *p = (node *)malloc(sizeof(node));
  p->data = e;
  p->next = NULL;
  if (q->head == NULL)
    q->head = p;
  if (q->tail == NULL)
    q->tail = p;
  else {
    q->tail->next = p;
    q->tail = p;
  }
  q->len++;
}

如果是空队列，就让首尾都指向刚创建的节点。否者让队尾指向新节点。

下面为删除函数：

void pop(queue *q) {
  if (isempty(q)) {
    printf("这个队列是空的。\n");
    return;
  } else {
    datatype tmp = q->head->data;
    node *p = (node *)malloc(sizeof(node));
    p = q->head;
    q->head = q->head->next;
    if (q->head == NULL)
      q->tail = NULL;
    free(p);
    q->len--;
    printf("%d\n", tmp);
  }
}

也需要判断是否为空，不为空还要判断删除后是否为空，不然队尾会变得很奇怪。

总的代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define datatype int
#define bool int
#define true 1
#define false 0
typedef struct NODE {
  datatype data;
  struct NODE *next;
} node; //一般的线性表
typedef struct Queue {
  int len;           //队列长度
  node *head, *tail; //队列的头和尾
} queue;
queue *initque();               //创建队列
void push(queue *, datatype); //向队尾插入数据e
void pop(queue *);              //删除队首元素并输出
bool isempty(queue *);          //判断队列是否为空
int main(void) {
  int choice;
  queue *que = (queue *)malloc(sizeof(queue));
  que = initque();
  printf("1、加入元素\n2、删除并输出元素\nq、退出\n请选择：");
  ) {
    ) {
      int tmp;
      printf("请输入要添加的元素:");
      scanf("%d", &tmp);
      push(que, tmp);
    } )
      pop(que);
    printf("1、加入元素\n2、删除并输出元素\nq、退出\n请选择：");
  }
  ;
}
queue *initque() {
  queue *q = (queue *)malloc(sizeof(queue));
  q->head = NULL;
  q->tail = NULL;
  q->len = ;
  return q;
}
void push(queue *q, datatype e) {
  node *p = (node *)malloc(sizeof(node));
  p->data = e;
  p->next = NULL;
  if (q->head == NULL)
    q->head = p;
  if (q->tail == NULL)
    q->tail = p;
  else {
    q->tail->next = p;
    q->tail = p;
  }
  q->len++;
}
void pop(queue *q) {
  if (isempty(q)) {
    printf("这个队列是空的。\n");
    return;
  } else {
    datatype tmp = q->head->data;
    node *p = (node *)malloc(sizeof(node));
    p = q->head;
    q->head = q->head->next;
    if (q->head == NULL)
      q->tail = NULL;
    free(p);
    q->len--;
    printf("%d\n", tmp);
  }
}
bool isempty(queue *q) {
  )
    return true;
  else
    return false;
}