链式队列基本操作的实现

队列(Queue)的用途十分广泛,可以说在计算机中,一切与时间有关、执行有先后顺序的事件都与队列有关。队列分为链式队列和静态队列两种,前者通过链表实现,而后者通过数组模拟。本文着重讨论链式队列的基本操作。

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

//定义结点
typedef struct Node
{
    int num;
    struct Node * pNext;
}NODE,*PNODE;

//定义队列结构体
typedef struct Queue
{
    PNODE front; //指向队列的第一个有效节点
    PNODE rear; //指向队列的最后一个有效节点的后一个节点(为了便于队列为空的判断)
}QUEUE;

//创建队列
void queueInit(QUEUE * q)
{
    q->front = q->rear = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
    if (q->front == NULL)
    {
        printf("动态内存分配失败,程序终止!\n");
        exit(-1);
    }
    return;
}

//因为链式队列不存在满的问题,所以没有判断是否已满的函数
//判断队列是否为空
bool queueIsEmpty(QUEUE * q)
{
    if( q->front == q->rear ) //当front和rear指向结点相同时,队列为空
        return true;
    else
        return false;
}

//遍历队列
void traverseQueue(QUEUE * q)
{
    if( queueIsEmpty(q) )
    {
        printf("队列为空,无法遍历!\n");
        return;
    }
    PNODE p = q->front;
    while (p->pNext != NULL)
    {
        printf("%d ", p->num);
        p = p->pNext;
    }
    printf("\n");
}

//进队
void inQueue(QUEUE * q,int val) //val为进队结点的值
{
    q->rear->num = val; //进队时,先将值赋给rear,再创建一个空节点,将rear向后移
    PNODE pNew;
    pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
    if ( pNew == NULL )
    {
        printf("动态内存分配失败,程序终止!\n");
        exit(-1);
    }
    q->rear->pNext = pNew;
    q->rear = pNew;
    q->rear->pNext = NULL;
}

//出队
bool outQueue(QUEUE * q)
{
    PNODE p;
    if( queueIsEmpty(q) )
    {
        printf("队列为空,无法出队!\n");
        return false;
    }
    p = q->front;
    printf("出队成功!出队的值为:%d\n",p->num);
    q->front = q->front->pNext;
    free(p);
    p = NULL;
    return true;
}

int main()
{
    QUEUE Q;
    queueInit(&Q);
    inQueue(&Q, 1);
    traverseQueue(&Q);
    inQueue(&Q, 2);
    traverseQueue(&Q);
    inQueue(&Q, 3);
    traverseQueue(&Q);
    outQueue(&Q);
    traverseQueue(&Q);
    outQueue(&Q);
    traverseQueue(&Q);
    outQueue(&Q);
    traverseQueue(&Q);
    outQueue(&Q);
    return 0;
}

main函数中用于测试的代码运行结果如下:

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