队列(C语言简单实现)

本文介绍了如何在C语言中实现队列数据结构,详细阐述了队列的定义、抽象数据结构及其具体实现,遵循FIFO(先进先出)原则。

队列(C语言)

本文参考自《大话数据结构》

定义

​ 队列(queue)是只允许在一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作的线性表,简称FIFO(First In First Out),允许插入的一端称为队尾,允许删除的一端称为队头。

队列定义

抽象数据结构

ADT 队列(Queue)
Data
	struct Queue{
   
   
	SElemType data;			//数据域 
	struct Queue* front;	//前驱
	struct Queue* next;		//后继 
    };
    struct LinkQueue{
   
   
        struct Queue* top;	//队头指针
        struct Queue* rear;	//队尾指针
        int count = 0;		//队列中元素个数
    };
Operation
	InitQueue(*Q):初始化操作,建立一个空队列Q
	DestoryQueue(*Q):若队列Q存在,则销毁它
	ClearQueue(*Q):将队列Q清空
	QueueEmpty(Q):若队列Q为空,返回true,否则返回false
	GetHead(Q,*e):若队列Q存在且非空,用e返回队列Q的队头元素
	EnQueue(*Q, e):若队列Q存在,插入新元素e到队列Q中并成为队尾元素
	DeQueue(*Q, *e):删除队列Q中队头元素,并用e返回其值
	QueueLength(Q):返回队列Q的元素个数
endADT

具体实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define ERROR 0
#define OK 1
typedef int Status;
typedef int SElemType;
struct Queue{
   
   
	SElemType data;	//数据域 
	struct Queue* front;	//前驱
	struct Queue* next;		//后继 
};
struct LinkQueue{
   
   
	struct Queue* top;
	struct Queue* rear;
	int count = 0;
};

/* 建立一个空的队列 */
LinkQueue* InitQueue(){
   
   
	LinkQueue* q = (LinkQueue*)malloc(sizeof(LinkQueue));
	q->top = NULL;
	q->rear = NULL;
	q->count = 0;
	return q;
}

/* 销毁队列 */
void 
#include #include #include //队列最大长度 #define MAX_QUEUE 1024 //偷懒,就用静态队列了 static int mQueue[MAX_QUEUE]; //队列插入 void InsertData(int **Front, int **Rear) { if (*Rear + 1 == *Front && (*Rear + 1 - MAX_QUEUE != *Front)) { //当队列数据已满,返回 puts("Queue Size Overflow!\n"); return; } else if (*Rear - mQueue > MAX_QUEUE) { //实现的是类似循环队列,但由于是静态线性队列(数组) //而不是用链表来实现的,所以到静态队列(数组)尾部,尾指针自动指向(数组)头部 *Rear = mQueue; } puts("Input Data:"); scanf("%d", *Rear); //输入数据后,尾指针后移 *Rear += 1; } //从头指针删除一个队列中的数据 void DeleteData(int **Front, int **Rear) { if (*Front == *Rear) { //头指针尾指针重合,队列空,不能删除,返回 puts("Queue Empty!\n"); return; } else if (*Front - mQueue > MAX_QUEUE) { //参考 Rear *Front = mQueue; } //从头指针删除一个数据 *Front += 1; } //显示队列数据 void ShowData(int **Front, int **Rear) { int *temp; for (temp=*Front; temp!=*Rear; temp++) { printf("%d --> ", *temp); } puts("\n"); } void usage(void) { puts("1. Insert Data"); puts("2. Delete Data"); puts("3. Show Data"); } int main(int argc, char **argv) { //头指针,尾指针 //队列的一个特性 First in first out FIFO int *pFront, *pRear; int op_code; //初始化队列,头指针和尾指针此时指向的地址相同 pFront = pRear = mQueue; while (1) { usage(); scanf("%d", &op_code); switch (op_code) { case 1: printf("%p\n", pFront); printf("%d\n", *pFront); InsertData(&pFront, &pRear); break; case 2: DeleteData(&pFront, &pRear); break; case 3: ShowData(&pFront, &pRear); break; default: break; } } return 0; }
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