C语言数据结构链表队列的实现

C语言数据结构链表队列的实现

1.写在前面

　　队列是一种和栈相反的，遵循先进先出原则的线性表。

　　本代码是严蔚敏教授的数据结构书上面的伪代码的C语言实现代码。

　　分解代码没有包含在内的代码如下：

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

#define OK 1
#define ERROR 0

typedef int QElemtype;
typedef int status;

2.代码分解

2.1对队列和节点的结构定义

typedef struct QNode //对节点的结构定义
{
  QElemtype data;
  struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;

typedef struct{   //对队列的结构定义
  QueuePtr head;
  QueuePtr rear;
}LinkQueue;

　　|说明：

　　　　1.队列的节点首先要保存元素，其次要指引下一个元素的位置，这是实现线性存储的基础也是关键。

　　　　2.队列中定义了两个节点指针，第一个 head 用来表示 队头，允许移除元素。与之相反的是 rear  用来表示 队尾，允许插入元素。

　　　　3.为什么这么定义？

2.2 初始化和回收队列

status initQueue(LinkQueue* que) //初始化队列
{
  que->head=que->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
  if(!que->head) //这段代码对队列里面的用户自定义数据类型进行了初始化
    return ERROR;
  return OK;
}
status destoryQueue(LinkQueue* que) //回收队列
{
  while(que->head)
  {
    que->rear = que->head->next;
    free(que->head);
    que->head=que->rear;
  }
  return OK;
}

　　|说明：

　　　　1.初始化很简单，就是为队列内的两个重要节点分配空间。

　　　　2.队列的回收，思路很巧妙

　循环条件是  队列的队头节点 head 存在
　　　　{
　　　　　　此处rear起到临时变量的作用，不断指向head->next的同时，释放head。这样处理可以干净的把包含头节点在内的队列清理干净。
 
 　　 　}

2.3 添加和删除元素

status enQueue(LinkQueue* que,QElemtype e)
{
  QueuePtr p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
  if(!p) //若未能申请到空间，便退出
    return ERROR;
  p->data=e;
  p->next=NULL;

  que->rear->next = p;
  que->rear=p;
  return OK;
}

status delQueue(LinkQueue* que,QElemtype *t)
{
  if(que->rear==que->head)
    return ERROR; //队列为空

  QueuePtr p = que->head->next;
  *t=p->data;

  que->head->next=p->next;
  if(que->rear==p) //这个判断是 确保在清空队列的时候，让rear指针归位。
    que->rear=que->head;
  free(p);
  return OK;
}

　　|说明：

　　　　1.添加元素的思路：新建一个节点，并给其赋值（data，next）。让队列的尾部相接此节点，同时更新尾部节点。

　　　　2.删除元素的思路：首先判断节点是否为空？然后用临时节点从队头获取到第一个节点，即head->next，（我们的head节点并不保存元素），获取其地址后，更新队头节点所指的第一个节点获取值后释放该地址空间。

2.4 遍历队列和测试方法

status viewQueue(LinkQueue* que)
{
  if(que->rear == que->head)
    return ERROR;
  
  QueuePtr p =que->head->next;
  while(p)
  {
    printf("val:%d",p->data);
    p=p->next;
  }
  return OK;
}

int main(int argc, char **argv)
{
  LinkQueue myQueue;
  initQueue(&myQueue);
  for(int i=1;i<=5;i++)
    enQueue(&myQueue,i);
  viewQueue(&myQueue);
  
  QElemtype a;
  for(int i=0;i<5;i++)
  {
    delQueue(&myQueue,&a);
    printf("%d\n",a);
  }
  destoryQueue(&myQueue);
  printf("fuck !");  
  return 0;
}