数据结构基础--链式队列

链式队列指的是使用链表来实现的队列，操作比较简单

• 定义一个链式队列以及相关宏定义

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */

typedef int Status;

typedef int QElemType; /* QElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */

typedef struct QNode    /* 结点结构 */
{
    QElemType data;
    struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;

typedef struct            /* 队列的链表结构 */
{
    QueuePtr front,rear; /* 队头、队尾指针 */
}LinkQueue;

• 初始化队列
  创建一个头结点并且将将队列的头尾指针指向该结点

Status InitLinkQueue(LinkQueue *Q){
    //1. 头/尾指针都指向新生成的结点
    Q->front = Q->rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    //2.判断是否创建新结点成功与否
    if (!Q->front) {
        return ERROR;
    }
    //3.头结点的指针域置空
    Q->front->next = NULL;   
    return OK;
}

• 销毁队列：遍历整个队列将遍历的结点free

Status DestoryQueue(LinkQueue *Q){
    
    //遍历整个队列,销毁队列的每个结点
    while (Q->front) {
       //Q->rear在这个相当于一个临时变量temp
        Q->rear = Q->front->next;
        free(Q->front);
        Q->front = Q->rear;
    }
    return OK;
    
}

• 将队列Q置空（清空完成后还能够插入数据）

Status ClearQueue(LinkQueue *Q){
    
    QueuePtr p,q;
    Q->rear = Q->front;
    p = Q->front->next;
    Q->front->next = NULL;
    
    while (p) {
        
        q = p;
        p = p->next;
        free(q);
        
    }
    
    return OK;
}

• 判断队列是否为空

Status QueueEmpty(LinkQueue Q){
    if (Q.front == Q.rear)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
}

• 获取队列长度

int QueueLength(LinkQueue Q){
    int i= 0;
    QueuePtr p;
    p = Q.front;
    while (Q.rear != p) {
        i++;
        p = p->next;
    }
    return i;
}

• 入队列：插入元素e为队列Q的新元素

  • 为入队元素分配结点空间,用指针s指向;
  • 将新结点s指定数据域.
  • 将新结点插入到队尾
  • 修改队尾指针

Status EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e){
    
    //为入队元素分配结点空间,用指针s指向;
    QueuePtr s = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    
    //判断是否分配成功
    if (!s) {
         return ERROR;
    }
    
    //将新结点s指定数据域.
    s->data = e;
    s->next = NULL;
    
    //将新结点插入到队尾
    Q->rear->next = s;
    
    //修改队尾指针
    Q->rear = s;
    
    return OK;
}

• 出队列

• 第一步：判断队列是否为空;
• 第二步：要删除的队头结点暂时存储在p
• 第三步：要删除的队头结点的值赋值给e
• 第四步：原队列头结点的后继p->next 赋值给头结点后继
• 第五步：若队头就是队尾,则删除后将rear指向头结点
• 第六步：free出队的数据结点

Status DeleteQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e){
    
    QueuePtr p;
    
    //判断队列是否为空;
    if (Q->front == Q->rear) {
        return ERROR;
    }
    
    //将要删除的队头结点暂时存储在p
    p = Q->front->next;
    
    //将要删除的队头结点的值赋值给e
    *e = p->data;
    
    //将原队列头结点的后继p->next 赋值给头结点后继
    Q->front->next = p ->next;
    
    //若队头就是队尾,则删除后将rear指向头结点.
    if(Q->rear == p) Q->rear = Q->front;
    
    free(p);
    
    return OK;
}