C语言 队列 的基本功能和详细代码（含详细注释）

队列的概念及结构

队列：只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先出的规则FIFO(First In First Out)
入队列：进行插入操作的一端称为队尾
出队列：进行删除操作的一端称为队头
其实队列换一种说法就是我们文明生活中的 排队问题，不管干什么一般总是遵守先来后到的，
就是先来的（对头）先获取到资源，后来的不准插队，只能在最后面（队尾）排队等待。

如图所示：

队列的实现：

队列也可以数组和链表的结构实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组的结构，出队列在数组头上出数据，会一一移动后面的数据，效率会比较低。
下面用链表结构实现队列
推荐使用多文件的写程序方式，不仅利于阅读和查看，而且对以后进入公司也有帮助
头文件：
1.链式队列的结构和表示
2.基本功能的声明

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

typedef int QuDataType;
// 链式结构：表示队列
typedef struct QListNode
{
	struct QListNode* _next;
	QuDataType _data;
}QueueNode;

// 队列的结构
typedef struct Queue
{
	QueueNode* _front;
	QueueNode* _rear;
}Queue;

// 初始化队列
void QueueInit(Queue* q);

// 队尾入队列
void QueuePush(Queue* q, QuDataType data);

// 队头出队列
void QueuePop(Queue* q);

// 获取队列头部元素
QuDataType QueueFront(Queue* q);

// 获取队列队尾元素
QuDataType QueueBack(Queue* q);

// 获取队列中有效元素个数
int QueueSize(Queue* q);

// 检测队列是否为空，如果为空返回非零结果，如果非空返回0
int QueueEmpty(Queue* q);

// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* q);

函数定义文件
各个基本功能的定义实现
具体需要注意的都在里面的注释里

#include "Queue.h"
//一个数据入队列必须要先创建节点
QueueNode * BuyQueueNode(QuDataType x)    //创建节点并初始化此节点
{
	QueueNode * cur = (QueueNode *)malloc(sizeof(QueueNode));
	cur->_data = x;
	cur->_next = NULL;
	return cur;
}
void QueueInit(Queue* q) //初始化队列结构
{
	q->_front = NULL;
	q->_rear = NULL;
}
void QueuePush(Queue* q, QuDataType x)  //队列尾部入数据
{
	QueueNode * cur = BuyQueueNode(x);  //先把创建好的节点传过来
	if (q->_front == NULL)             //若是队列本身为空，队列里就只有这一个节点，又为队列头又为队列尾
	{
		q->_front = q->_rear = cur; 
	}
	else
	{
		q->_rear->_next = cur; //否则，链表尾插操作
		q->_rear = cur;
	}
}
void QueuePop(Queue* q)     //队列头部出数据
{
	if (q->_front == NULL)    //本身队列为空，不做操作
	{
		return;
    }
	QueueNode* tmp = q->_front->_next;   //先保留下一个节点，防止断链
	free(q->_front);
	q->_front = tmp;   //更新对列头部
}
QuDataType QueueFront(Queue* q)   //获取队列首部元素
{
	return q->_front->_data;
}
QuDataType QueueBack(Queue* q)//获取队列尾部元素
{
	return q->_rear->_data;
}
int QueueEmpty(Queue* q)   //判断队列是否为空
{
	return q->_front == NULL;   //为空，返回1
}
int QueueSize(Queue* q)  //获取队列中的元素个数
{
	QueueNode * cur;
	int count = 0;
	for (cur = q->_front; cur; cur = cur->_next)//循环遍历，计数即可
	{
		count++;
	}
	return count;
}
void QueueDestory(Queue* q)  //销毁队列
{
	if (q->_front == NULL)
	{
		return;
	}
	while (q->_front)
	{
		QueuePop(q);//对每一个元素迭代出队即可
	}
}

对实现的功能的简单测试

#include "Queue.h"

int main()
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, 1);
	QueuePush(&q, 2);
	QueuePush(&q, 3);
	QueuePush(&q, 4);

	printf("%d\n", QueueFront(&q)); //1
	QueuePop(&q);//出队列
	printf("%d\n", QueueFront(&q));//2   此时队首为2

	printf("%d\n", QueueBack(&q));//4  队尾为4

	return 0;
}