C语言数据结构链表队列的实现

2025-05-27 0 77

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:

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#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

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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

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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

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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

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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

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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;

}

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