重学数据结构：队列的链式实现的各种操作（C语言）

最新推荐文章于 2023-06-16 18:34:35 发布

Ken_Li_Lsq

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分类专栏：数据结构文章标签：队列数据结构

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本文详细介绍了链式队列的数据结构，包括有头节点和无头节点的定义、初始化、操作（如入队、出队、判断队空、获取队头）以及对应的测试代码和结果。展示了如何使用C语言实现并演示了这两种类型的队列操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

队列的链式定义

typedef struct LNode
{
   struct LNode *next;
   int data;
}LNode;

typedef struct
{
   LNode *front,*rear;
}LinkQueue;

队列的链式实现分类

分为有头节点和无头节点

有头节点的链式队列

链式队列初始化（有头节点）

void InitLinkQueue(LinkQueue *Q)
{
    Q->front=Q->rear=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
    Q->front->next=NULL;
}

判断队空（有头节点）

bool IsLinkQueueEmpty(LinkQueue *Q)
{
    if(Q->front==Q->rear)
        return true;
    else
        return false;
}

链式队列的创建（有头节点）

void CreateLinkQueue(LinkQueue *Q)
{
    int data;
    printf("请输入整数：");
    scanf("%d",&data);
    bool ishead=true;
    while(data!=9999)
    {
       LNode *newNode=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
       newNode->data=data;
       newNode->next=NULL;
     
       if(ishead)
       {
           Q->front->next=newNode;
           ishead=false;
       }else
       {
           Q->rear->next=newNode;
       }
         Q->rear=newNode;
       printf("请输入整数：");
       scanf("%d",&data);
    }

}

打印链式队列（有头节点）

void PrintLinkQueue(LinkQueue *Q)
{
     LNode *node=Q->front->next;
     int i=1;
     while(node!=NULL)
     {
         printf("第%d位:%d\n",i,node->data);
         node=node->next;
         i++;
     }
}

入队（有头节点）

bool EnLinkQueue(LinkQueue *Q,int e)
{
    
    LNode *newNode=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
    newNode->data=e;
    newNode->next=NULL;
    
    Q->rear->next=newNode;
    Q->rear=newNode;
    
    return true;
}

出队（有头节点）

int DeLinkQueue(LinkQueue *Q)
{
    if(IsLinkQueueEmpty(Q))return -1;
    
    LNode *newNode=Q->front->next;
    Q->front->next=newNode->next;
    int e=newNode->data;
    if(newNode==Q->rear)//如果是最后一个节点出队（第一次没写出来）
        Q->rear=Q->front;
    free(newNode);
    return e;
    
}

获取队头元素（有头节点）

int GetTopLinkQueue(LinkQueue *Q)
{
    if(IsLinkQueueEmpty(Q))return -1;
    LNode *newNode=Q->front->next;
    int e=newNode->data;
    return e;
}

测试代码


int main(int argc, const char * argv[])
{    
    LinkQueue *Q=(LinkQueue *)malloc(sizeof(LinkQueue));
    InitLinkQueue(Q);
    CreateLinkQueue(Q);
    PrintLinkQueue(Q);
    
    EnLinkQueue(Q,3);
    printf("EnLinkQueue(Q,3)\n");
    PrintLinkQueue(Q);
    
    DeLinkQueue(Q);
    printf("DeLinkQueue(Q)\n");
    PrintLinkQueue(Q);
    
    int e=GetTopLinkQueue(Q);
    printf("GetTopLinkQueue(Q)=%d\n",e);
    return 0;
}

测试结果

请输入整数：11
请输入整数：12
请输入整数：13
请输入整数：14
1请输入整数：15
请输入整数：9999
第1位:11
第2位:12
第3位:13
第4位:14
第5位:115
EnLinkQueue(Q,3)
第1位:11
第2位:12
第3位:13
第4位:14
第5位:115
第6位:3
DeLinkQueue(Q)
第1位:12
第2位:13
第3位:14
第4位:115
第5位:3
GetTopLinkQueue(Q)=12
Program ended with exit code: 0

无头节点的链式队列

链式队列初始化（无头节点）

void InitLinkQueue_WithoutHead(LinkQueue *Q)
{
    Q->front=Q->rear=NULL;
}

判断队空（无头节点）

bool IsLinkQueueEmpty_WithoutHead(LinkQueue *Q)
{
    if(Q->front==NULL)
        return true;
    else
        return false;
}

链式队列的创建（无头节点）

void CreateLinkQueue_WithoutHead(LinkQueue *Q)
{
    int data;
    printf("请输入整数：");
    scanf("%d",&data);
    bool ishead=true;
    while(data!=9999)
    {
       LNode *newNode=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
       newNode->data=data;
       newNode->next=NULL;
     
       if(ishead)
       {
           Q->front=newNode;
           ishead=false;
       }else
       {
           Q->rear->next=newNode;
       }
         Q->rear=newNode;
       printf("请输入整数：");
       scanf("%d",&data);
    }

}

打印链式队列（无头节点）

void PrintLinkQueue_WithoutHead(LinkQueue *Q)
{
     LNode *node=Q->front;
     int i=1;
     while(node!=NULL)
     {
         printf("第%d位:%d\n",i,node->data);
         node=node->next;
         i++;
     }
}

入队（无头节点）

bool EnLinkQueue_WithoutHead(LinkQueue *Q,int e)
{
    
    LNode *newNode=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
    newNode->data=e;
    newNode->next=NULL;
    
    Q->rear->next=newNode;
    Q->rear=newNode;
    
    return true;
}

出队（无头节点）

int DeLinkQueue_WithoutHead(LinkQueue *Q)
{
    if(IsLinkQueueEmpty_WithoutHead(Q))return -1;
    
    LNode *newNode=Q->front;
    Q->front=newNode->next;
    int e=newNode->data;
    if(newNode==NULL)//如果是最后一个节点出队（第一次没写出来）
        Q->rear=Q->front=NULL;
    free(newNode);
    return e;
    
}

获取队头元素（无头节点）

int GetTopLinkQueue_WithoutHead(LinkQueue *Q)
{
    if(IsLinkQueueEmpty_WithoutHead(Q))return -1;
    LNode *newNode=Q->front;
    int e=newNode->data;
    return e;
}

测试代码

 LinkQueue *Q=(LinkQueue *)malloc(sizeof(LinkQueue));
    InitLinkQueue_WithoutHead(Q);
    CreateLinkQueue_WithoutHead(Q);
    PrintLinkQueue_WithoutHead(Q);
    
    EnLinkQueue_WithoutHead(Q,3);
    printf("EnLinkQueue_WithoutHead(Q,3)\n");
    PrintLinkQueue_WithoutHead(Q);
    
    DeLinkQueue_WithoutHead(Q);
    printf("DeLinkQueue_WithoutHead(Q)\n");
    PrintLinkQueue_WithoutHead(Q);
    
    int e=GetTopLinkQueue_WithoutHead(Q);
    printf("GetTopLinkQueue_WithoutHead(Q)=%d\n",e);
    return 0;

测试数据

请输入整数：11
请输入整数：12
请输入整数：13
请输入整数：14
1请输入整数：15
请输入整数：9999
第1位:11
第2位:12
第3位:13
第4位:14
第5位:115
EnLinkQueue_WithoutHead(Q,3)
第1位:11
第2位:12
第3位:13
第4位:14
第5位:115
第6位:3
DeLinkQueue_WithoutHead(Q)
第1位:12
第2位:13
第3位:14
第4位:115
第5位:3
GetTopLinkQueue_WithoutHead(Q)=12
Program ended with exit code: 0