数据结构：队列（C语言实现）&一些个人总结

今天���于是把队列的基本操作学完了，队列和栈其实大同小异，队列遵循的是先进先出原则，而栈遵循的是先进后出原则，形象的来说，栈是一个杯子，而队列是一个水管，谁先进队自然就会先流出来。

1.队列创建以及初始化

这次还是用链表来实现，与栈不同的是，由于队列是一个两头都开口的结构，入队和出队分别在两个不同的方向进行，因此不仅需要头指针（head）还需要一个尾指针（tail）。

typedef struct NODE{int data;struct NODE*next;}NODE,*LINK_NODE;//创建节点typedef struct QUENE{   LINK_NODE head,tail;//队列首尾   int size;//队列大小}QUENE;

然后是初始化了，但是我自我觉得对节点的初始化好像一直没有什么用......

LINK_NODE initNODE(){    LINK_NODE newnode=(LINK_NODE)malloc(sizeof(NODE));    newnode->data=0;    newnode->next=NULL;    return newnode;}//节点初始化void initquene(QUENE* quene){    quene->head=NULL;    quene->size=0;//长度没有    quene->tail=NULL;//头尾指针为空}//队列的初始化

2.队列的插入（入队）以及删除（出队）

其实对于链表，栈，队列而言，感觉这两个操作都是最核心的操作，因为这涉及一些指针的转换，顺序的问题，自我感觉在实现的时候有点绕。

1.入队，操作队尾

入队是这样的，在队尾不断添加新节点，看起来比较简单但是在实现的时候，我想分享一下我自己的问题。

我对tail指针有一些误解，我一开始以为tail是一个节点中的next指针，因为我是从第一个节点的插入开始想的，我在想，head是新节点的首地址，那么tail不就是新节点中的next指针吗？

但是实际上，tail应该是队列中最后一个节点的地址，并非最后一个节点的next指针。针对第一个节点而言，第一个节点和最后一个节点是一个，那head和tail就重叠了，这样才是正确的操作。（见下图）

所以这样之后后面的操作就很顺畅了，只需要每次新添加一个节点，第一步，先连接，把新节点和原来的队尾连接；第二步，再更新，把队尾更新为现在新节点的地址即可。请看代码。

void pushquene(QUENE* quene,int element){      LINK_NODE newnode=(LINK_NODE)malloc(sizeof(NODE));//新节点      newnode->data=element;      if(quene->size==0){      //对插入第一个节点单独讨论        quene->head=newnode;        quene->tail=newnode;   //第一个节点就是最后一个节点，所以首尾指针一致      }      else{    quene->tail->next=newnode; //后面节点的插入，先连接    quene->tail=newnode;       //再更新      }      quene->size++;       //变更长度}

2.出队，操作队首

出队的时候是先入先出，因此都是从队首出去的，这里也有几个小细节。

第一，首先要判断队列是不是已经空了，如果size=0，那么就直接返回错误。当然，我们在实操的时候不会这样，因为最后一个元素出队之后，次数就会结束，比如5个元素，那么只操作5次，就不会出现长度为零的情况（最后一次长度是为一的，操作完之后才会为零）。

第二，在指针的变化中，针对使用新变量，我总结了一下：要被释放的节点，第一是要用新变量存储其中的数据（释放了之后就用不了了，所以先存起来，返回的时候用新变量），第二是要用新指针存储该节点的后继（next指针），道理也是一样的，释放了之后就不能用了。

然后，操作的顺序问题，我的总结：先不要更改head指针（因为这个head是要被释放的），因此先直接释放原有的head节点，再用已经存在新指针里面的head->next指针给已经被释放的head赋值，这样才是正确的更新操作。

第三，当最后一个元素出队的时候，head指针和tail指针再一次重叠（是不是和之前入队的时候似曾相识？），那么由于head指针是要被更换成为head->next的，而此时head->next指针就是指向NULL的，因此相应的，我们也要把tail指针置为空，否则，tail指针还是会指向这个已经被释放的节点，这是没有意义的。

下面先看一下图，再上代码。

对了，这里一直想说一下这个关系（橙色部分），感觉还是挺重要的。

代码部分：

int popquene(QUENE* quene){   if (quene->size == 0) {          printf("Queue is empty.\n");  //队列为空        return -1;       }      LINK_NODE cur=quene->head->next;//新指针存储    int res=quene->head->data;//新变量存储数据    free(quene->head);    quene->head=cur;      //更新头节点    if(quene->head==NULL){        quene->tail=NULL;   //针对最后一个节点的操作    }    quene->size--;       //更新长度    return res;}

3.查找元素

这就很简单了，但是我还是出了一些问题，第一次写函数的时候灵光乍现竟然用了popquene（出队）函数，然后***循环了。在AI的帮助下我才明白出队会改变队列的内容啊！所以乖乖的用遍历就好了~~~

bool SearchQuene(QUENE* quene, int target) {      LINK_NODE current = quene->head;      while (current != NULL) {          if (current->data == target) {              return true;          }          current = current->next;      }      return false;  }

虽然队列好像很简单，但是好像写的是最长的一次，里面有很多个人的教训经验在里面，希望大家多多支持~~~