C 语言队列的push操作实现方法和示例代码

2024-09-30 09:43:39 阅读：152 来源： 互联网

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在 C 语言中，实现队列的 push 操作（通常称为 enqueue）需要使用结构体来定义队列的节点，同时可以使用一个结构体来表示队列本身。以下是一个简单的队列实现示例，包括 push 操作。

1. 定义结构体

首先，我们定义一个节点结构体和队列结构体。节点结构体用于存储数据和指向下一个节点的指针，而队列结构体用于存储指向队列头和尾的指针。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 节点结构体
typedef struct Node {
    int data;                  // 存储的数据
    struct Node* next;        // 指向下一个节点的指针
} Node;

// 队列结构体
typedef struct Queue {
    Node* front;  // 指向队头
    Node* rear;   // 指向队尾
} Queue;

2. 初始化队列

创建一个函数来初始化队列：

Queue* createQueue() {
    Queue* queue = (Queue*)malloc(sizeof(Queue));
    queue->front = NULL;
    queue->rear = NULL;
    return queue;
}

3. 实现 `push` 操作（入队）

实现入队操作，将新节点添加到队列的尾部：

void push(Queue* queue, int data) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); // 创建新节点
    newNode->data = data;   // 将数据赋值给新节点
    newNode->next = NULL;   // 新节点的下一个指针为 NULL

    // 如果队列为空，头尾都指向新节点
    if (queue->rear == NULL) {
        queue->front = newNode; // 队头指向新节点
        queue->rear = newNode;  // 队尾指向新节点
    } else {
        queue->rear->next = newNode; // 将新节点链接到队尾
        queue->rear = newNode;        // 更新队尾指针
    }
}

4. 打印队列（可选）

为了方便调试，可以实现一个打印队列的函数：

void printQueue(Queue* queue) {
    Node* current = queue->front; // 从队头开始遍历
    while (current != NULL) {
        printf("%d ", current->data);
        current = current->next; // 移动到下一个节点
    }
    printf("\n");
}

5. 完整示例

下面是一个完整的队列实现，包括队列的初始化、入队和打印操作：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 节点结构体定义
typedef struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
} Node;

// 队列结构体定义
typedef struct Queue {
    Node* front;
    Node* rear;
} Queue;

// 初始化队列的函数
Queue* createQueue() {
    Queue* queue = (Queue*)malloc(sizeof(Queue));
    queue->front = NULL;
    queue->rear = NULL;
    return queue;
}

// 入队操作的函数
void push(Queue* queue, int data) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    newNode->data = data;
    newNode->next = NULL;

    if (queue->rear == NULL) {
        queue->front = newNode;
        queue->rear = newNode;
    } else {
        queue->rear->next = newNode;
        queue->rear = newNode;
    }
}

// 打印队列的函数
void printQueue(Queue* queue) {
    Node* current = queue->front;
    while (current != NULL) {
        printf("%d ", current->data);
        current = current->next;
    }
    printf("\n");
}

// 主函数
int main() {
    Queue* queue = createQueue(); // 创建队列

    // 入队操作
    push(queue, 10);
    push(queue, 20);
    push(queue, 30);

    // 打印队列内容
    printf("Queue contents: ");
    printQueue(queue);

    // 清理内存（具体实现可根据需要）
    // 省略清理代码，这里仅做演示
    
    return 0;
}

输出

运行上面的程序，将会输出：

Queue contents: 10 20 30

总结

push 操作（入队）是将数据添加到队列的数据结构中。通过定义节点和队列结构体，并实现入队操作，您可以在 C 语言中轻松构建和管理队列。

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