隊列的操作及實現——鏈式隊列

隊列的鏈式存儲表示，實際上就是一個有頭指針和尾指針的單鏈表。
單鏈表的表頭爲隊頭，單鏈表的表尾爲隊尾，由隊列的性質，表頭只能出隊，表尾只能入隊。
它的結構體描述如下，分2部分，更容易看出來：

typedef int ElemType;

typedef struct LinkNode{	//結點的結構體
    ElemType data;
    struct LinkNode *next;
}LinkNode;

typedef struct{		//隊列（鏈表）的結構體
    LinkNode *fornt, *rear;
}LinkQueue;

第一個結構體表示一個鏈隊（單鏈表)結點，包含基本的數據域和指針域；
第二個結構體表示鏈隊的頭指針和尾指針；
其實也可以放在一個結構體裏面表示，如下：

typedef struct LinkNode{
    ElemType data;
    struct LinkNode *next;
    struct LinkNode *fornt, *rear;
}LinkQueue;

鏈隊的基本操作爲：

void InitQueue(LinkQueue &Q);
bool IsEmpty(LinkQueue Q);
void EnQueue(LinkQueue &Q, ElemType e);
bool DeQueue(LinkQueue &Q, ElemType &e);

一個測試主函數如下：

int main()
{
    int s;
    LinkQueue lQueue;
    InitQueue(lQueue);

    scanf("%d", &s);  //循環入隊
    while(s != 9999)
    {
        EnQueue(lQueue, s);
        scanf("%d", &s);
    }

    DeQueue(lQueue, s);
    printf("出隊後，首結點爲：%d", lQueue.fornt->next->data);

    return 0;
}

運行結果如下：

完整的源程序如下：

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

typedef int ElemType;

typedef struct LinkNode{  //結點的結構體
    ElemType data;
    struct LinkNode *next;
}LinkNode;

typedef struct{             //隊列(鏈表)的結構體
    LinkNode *fornt, *rear;
}LinkQueue;
/*
typedef struct LinkNode   //第二種結構體定義
{
    ElemType data;
    struct LinkNode *next;
    struct LinkNode *fornt, *rear;
}LinkQueue;
*/
void InitQueue(LinkQueue &Q);
bool IsEmpty(LinkQueue Q);
void EnQueue(LinkQueue &Q, ElemType e);
bool DeQueue(LinkQueue &Q, ElemType &e);

int main()
{
    int s;
    LinkQueue lQueue;
    InitQueue(lQueue);

    scanf("%d", &s);  //循環入隊
    while(s != 9999)
    {
        EnQueue(lQueue, s);
        scanf("%d", &s);
    }

    DeQueue(lQueue, s);
    printf("出隊後，首結點爲：%d", lQueue.fornt->next->data);

    return 0;
}

void InitQueue(LinkQueue &Q)
{
    Q.fornt = Q.rear = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
    Q.fornt->next = NULL;
}

bool IsEmpty(LinkQueue Q)
{
    if(Q.rear == Q.fornt)
        return true;
    else
        return false;
}

void EnQueue(LinkQueue &Q, ElemType e)
{
    LinkNode *q = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
    q->data = e;
    q->next = NULL;
    Q.rear->next = q;
    Q.rear = q;
}

bool DeQueue(LinkQueue &Q, ElemType &e)
{
    if(Q.rear == Q.fornt)
        return false;
    LinkNode *p = Q.fornt->next;  //注意：Q.fornt是頭結點，出隊出的是首結點，所以是Q.fornt->next
    e = p->data;
    Q.fornt->next = p->next;    //頭結點不變，將首結點換成下一個結點
    if(Q.rear = p)  //出隊後，若爲空，也要變換尾指針
        Q.rear = Q.fornt;
    free(p);
    return true;
}