C语言中队列的结构和函数接口的使用示例

//队列的元素类型
typedef int QueueDataType;
//队列的结点结构
typedef struct QueueNode
{
	QueueDataType data;
	struct QueueNode* next;
}QNode;
//队列结构，需要包含指向链表的头指针和尾指针
//为了求队列数据个数时，时间复杂度为 O(1)，这里增加一个 size 变量
typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
	int size;
}Queue;

void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}

void QueueDestroy(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	//从头结点开始销毁
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		//保存下一个结点
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head = pq->tail = NULL;
	pq->size = 0;
}

void QueuePush(Queue* pq, QueueDataType x)
{
	assert(pq);
	//创建新结点
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	//没有结点时，插入元素，需要改变队列的头尾指针
	//有结点时，直接链接在尾结点之后，tail 变成新的尾
	if (pq->tail == NULL)
	{
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;
	}
	//插入元素后，数据个数需要自增
	pq->size++;
}

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	//没有元素时，不能删除，这里直接调用判空函数
	assert(!QueueEmpty(pq));
	//如果只有一个结点时，需要改变队列的头尾指针
	if (pq->head->next == NULL)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
	//删除元素后，数据个数需要自减
	pq->size--;
}

QueueDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	//没有元素时，不能取队头元素，这里直接调用判空函数
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->head->data;
}

QueueDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	//没有元素时，不能取队尾元素，这里直接调用判空函数
	assert(!QueueEmpty(pq));
	return pq->tail->data;
}

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size == 0;
}

size_t QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	return pq->size;
}