算法與數據結構（c語言）——鏈隊列存儲結構及實現

是隊列鴨，FIFO，先進先出！

 

對於帶頭節點的和不帶頭節點的鏈隊列的操作有個小小的區別：

不帶頭結點的鏈隊列在入隊列的時候，第一個元素時要先判斷是否爲空，再插入。而帶頭結點不需要，操作更方便些； 

----------------我是一條分割線---------------------------------------------------------------------

 

鏈隊列的結構 

typedef struct QNode{
    Element data;
    struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;

typedef struct{
    // front，就是隊頭，rear就是隊尾
    QueuePtr front,rear;
}LinkQueue;

 鏈隊列的操作（不帶頭節點）：

// 對於非循環隊列的判讀爲空的條件：隊頭爲空
bool QueueEmpty(LinkQueue *lq){
    if (lq->front==NULL){
        return true;
    }
    return false;
}

// 初始化一個不帶頭節點鏈隊列
LinkQueue* LinkQueueInit(){
    LinkQueue *lq;
    lq = (LinkQueue*)malloc(sizeof(QNode));
    lq->front = NULL;
    lq->rear = NULL;
    return lq;
}
// 入隊列，就是單鏈表的尾插法，rear就是尾指針
Status EnQueue(LinkQueue *lq,Element e){
    QueuePtr p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    if(!p){
        return ERROR;
    }
    p->data = e;

    p->next = NULL;

    // 判斷是否是一個空的隊列，若是空的隊列，將隊頭和隊尾指向同一節點
    if(lq->front == NULL){
        lq->front = lq->rear = p;

    } else {
        lq->rear->next = p;
        lq->rear = p;
    }

    return OK;
}

// 出隊列，從隊頭出，不就和出棧是一樣的嗎
Status DeQueue(LinkQueue *lq,Element *v){
    QueuePtr *temp;

    if(lq->front == lq->rear){
        // QueueEmpty僅僅只是判斷隊頭和隊尾是否指向同一元素節點，當隊頭指向NULL，才說明這個隊列是個空棧隊列
        if(QueueEmpty(lq)){
            return ERROR;
        }
        // 當隊列的隊頭和隊尾都指向同一元素節點的時候，將這個節點出隊後，把隊頭和隊尾都置爲空
        *v = lq->front->data;
        temp = lq->front;


        lq->rear = lq->front = NULL;
        free(temp);

    } else {
        *v = lq->front->data;
        temp = lq->front;

        lq->front = lq->front->next;
        free(temp);
    }
    return OK;
}
void CreateQueue(LinkQueue *lq){
    for(int i = 1; i < 5; i++){
        EnQueue(lq,i);
    }
}
// 清空隊列
void ClearQueue(LinkQueue *lq){
    Element e;
    Element *resP;
    resP = &e;
    while(lq->front != NULL){
        DeQueue(lq,resP);
    }
}

// 打印隊列
void QueuePrint(LinkQueue *lq){
    LinkQueue *p = lq;
    QueuePtr *hn = lq->front;
    printf("隊列中元素按入隊順序依次爲[");
    while(p->front){
        printf("%d",p->front->data);
        if(p->front->next){
            printf(", ");
        }
        p->front = p->front->next;
    }
    printf("]\n");
    lq->front = hn;
}

鏈隊列的操作（帶頭節點的）： 

// 這裏判環隊列爲空的條件就是隊頭等於隊尾，
bool QueueEmpty(LinkQueue *lq){
    if (lq->front == lq->rear){
        return true;
    }
    return false;
}

// 初始化一個帶頭節點鏈隊列
LinkQueue* HLinkQueueInit(){
    LinkQueue *lq;

    // 申請內存空間
    lq = (LinkQueue*)malloc(sizeof(QNode));

    // 將front指向一個空的頭節點
    lq->rear = lq->front = (QueuePtr *)malloc(sizeof(QNode));
    lq->rear->next = NULL;
    return lq;
}

Status HEnQueue(LinkQueue *lq,Element e){
    // 就是鏈表的尾插法

    QueuePtr p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    if(!p){
        return ERROR;
    }
    p->data = e;

    p->next = NULL;

    lq->rear->next = p;
    lq->rear = p;

    return OK;
}
Status HDeQueue(LinkQueue *lq,Element *v){
    QueuePtr temp;

    if(QueueEmpty(lq)){
        return ERROR;
    }

    temp = lq->front->next;
    *v = temp->data;

    // 這裏的front一直是沒有變過的，指向一個沒有元素的頭節點。
    // 變得只是front的next
    lq->front->next = temp->next;

    if(p == lq->rear){
        lq->rear = lq->front;
    }
    free(temp);

    return OK;
}
// 其他函數都差不太多，就不貼了

 

運行結果：

不帶頭的。。。

我是分割線---------------------------- 

c小白一個，初學數據結構，錯誤和不足處還請各位多多指教，拜謝！