C语言入门第23课：大家排排队—

C语言入门第23课：大家排排队——队列

来源：读职场发布时间：2023-06-01 10:47

在上节课程当中，我们学习了如何使用结构体和动态内存治理来实现一个简朴的链表数据结构。我们知道，链表是一种由多个节点组成的线性表，每个节点都包含两部门：数据域和指针域。数据域存储节点本身携带的信息，指针域存储下一个节点在内存中的地址。通过这种方式，链表可以动态地增加或删除节点，并且不需要连续分配内存空间。但是，链表并不是独一一种可以用结构体和动态内存治理来实现的数据结构。今天，我们将先容另一种常用的数据结构——队列。

队列是一种特殊的线性表，它只答应在一端（称为队尾）插入元素，在另一端（称为队头）删除元素。这种操纵方式也被称为先进先出（FIFO），即最先进入队列的元素最先被删除。队列是一种非常常见的数据结构，它可以用来模拟各种现实生活中的场景，好比排队、缓冲、消息传递等等。那么，我们该如何用C语言来实现一个队列呢？我们来看一些示例代码：

这个示例代码展示了如何对队列进行入队和出队操纵，它们都涉及到了结构体和动态内存治理函数的使用。相信代码示例当中的注释已经足够清楚的解释了代码的实现逻辑和对应的功能，我这里就不再赘述了。通过结合使用结构体和动态内存治理函数，我们可以实现一种灵活而高效实现队列操纵，但是，使用结构体和动态内存治理函数来实现队列也有一些缺点。好比，每次入队或出队操纵都需要申请或开释内存空间，这会增加程序运行时的开销和复杂度。而且，假如频繁地进行入队或出队操纵，可能会导致内存碎片的产生。那么，有没有一种更简朴而高效地方法来实现一个固定大小的轮回队列呢？谜底是有的。我们可以使用一种叫做轮回数组的数据结构来实现一个固定大小的轮回队列。我们再来看一些示例代码：

这个示例代码展示了如何使用轮回数组来实现一个固定大小的轮回队列。轮回数组是一种特殊的数组，它可以让我们在使用数组时不需要考虑数组边界的问题。我们可以用一个变量来记实数组中有效元素的个数，或者用两个变量来记实数组中有效元素的起始和结束位置。这样，我们就可以在数组中实现类似于轮回链表的效果，即当我们到达数组末尾时，可以回到数组开头继承操纵。通过使用轮回数组，我们可以实现一种简朴而高效地数据结构——固定大小的轮回队列。

但是，使用轮回数组来实现固定大小的轮回队列也有一些缺点。好比，我们需要事先确定轮回数组的大小，并且不能超过这个大小。这样，我们就不能灵活地根据程序运行时的需要动态地增加或减少队列中的元素。而且，假如我们选择了一个过大或过小的轮回数组大小，可能会导致内存空间的铺张或不足。那么，有没有一种更灵活而高效地方法来实现一个不固定大小的轮回队列呢？谜底是有的。我们可以使用一种叫做链表的数据结构来实现一个不固定大小的轮回队列。这个实现就作为一个有趣而有挑战性的任务留给同学们吧：使用链表来实现一个不固定大小的轮回队列。这里给出一个简朴的提示：

1. 定义一个表示链表节点的结构体类型，包含数据域和指针域。

2. 定义一个表示轮回队列的结构体类型，包含指向队头节点和队尾节点的指针。

3. 定义一个创建链表节点的函数，返回一个指向新创建节点的指针。

4. 定义一个创建空轮回队列的函数，返回一个指向新创建轮回队列的指针。

5. 定义一个判定轮回队列是否为空的函数，返回一个布尔值。

6. 定义一个在轮回队列尾部增加一个新节点的函数，返回新轮回队列头部的指针。

7. 定义一个从轮回队列头部删除一个节点的函数，返回新轮回队列头部的指针。

8. 定义一个打印轮回队列内容的函数，遍历整个轮回队列，并打印每个节点携带的信息。

9. 在main函数中测试你编写的函数，并观察输出结果。

请在课后完成你的代码编写，可以在评论区说说你使用了哪些思路和技巧。假如你碰到了任何难题或错误，请在评论区寻求匡助吧！祝大家学习舒畅！

好了，关于队列的实现——入队、出队、遍历，我们就先学习这么多吧。更多关于这些操纵及其相关主题（好比优先队列、双端队列、广度优先搜索等）的内容，请在以后的课程中继承探索吧！

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