08.队列.链队列

链队列

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

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

typedef int QElemType;//QElemType这里假设为int，可以根据需要进行更改
typedef int Status;//Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等

typedef struct qNode/*队列结点结构*/
{
	QElemType data;
	struct qNode *next;
}QNode;

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

/*构造一个空队列Q*/
Status InitQueue(LinkQueue *Q)
{ 
	Q->front=Q->rear=(QNode *) malloc(sizeof(QNode));
	if(!Q->front)
		exit(OVERFLOW);
	Q->front->next=NULL;
	
	return OK;
}

/*若Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE*/
Status QueueEmpty(LinkQueue Q)
{
	if(Q.front==Q.rear)
		return TRUE;
	else
		return FALSE;
}

/*求队列的长度*/
int QueueLength(LinkQueue Q)
{ 
	int i=0;
	QNode *p;
	p=Q.front;
	while(p!=Q.rear)
	{
		i++;
		p=p->next;
	}
	return i;
}

/*插入元素e为Q的新的队尾元素*/
Status EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e)
{ 
	QNode *s=(QNode *) malloc(sizeof(QNode));
	if(!s)//存储分配失败
		exit(OVERFLOW);
	s->data=e;
	s->next=NULL;
	Q->rear->next=s;//把拥有元素e的新结点s赋值给原队尾结点的后继
	Q->rear=s;//把当前的s设置为队尾结点，rear指向s

	return OK;
}

/*从队头到队尾依次对队列Q中每个元素输出*/
Status QueueTraverse(LinkQueue Q)
{
	QNode *p=Q.front->next;
	while(p)
	{
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");
	return OK;
}

/*若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR*/
Status GetHead(LinkQueue Q,QElemType *e)
{ 
	if(Q.front==Q.rear)
		return ERROR;
	*e=Q.front->next->data;

	return OK;
}

/*若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK,否则返回ERROR*/
Status DeQueue(LinkQueue *Q,QElemType *e)
{
	QNode *p;
	if(Q->front==Q->rear)
		return ERROR;
	p=Q->front->next;
	*e=p->data;
	Q->front->next=p->next;
	if(p==Q->rear)//若队头就是队尾，将队尾指针也指向头结点
		Q->rear=Q->front;
	free(p);
	return OK;
}

/*将Q清为空队列*/
Status ClearQueue(LinkQueue *Q)
{
	QNode *p,*q;
	Q->rear=Q->front;
	p=Q->front->next;//p指向头结点
	Q->front->next=NULL;
	while(p)
	{
		q=p;
		p=p->next;
		free(q);
	}

	return OK;
}

/*销毁队列Q*/
Status DestroyQueue(LinkQueue *Q)
{
	while(Q->front)
	{
		Q->rear=Q->front->next;
		free(Q->front);
		Q->front=Q->rear;
	}

	return OK;
}	

int main()
{
	int i;
	QElemType d;
	LinkQueue q;

	i=InitQueue(&q);
	if(i)
		printf("成功地构造了一个空队列!\n");
	printf("是否空队列？%d(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(q));
	printf("队列的长度为%d\n",QueueLength(q));

	EnQueue(&q,-5);
	EnQueue(&q,5);
	EnQueue(&q,10);
	printf("插入3个元素(-5,5,10)后,队列的长度为%d\n",QueueLength(q));
	printf("是否空队列？%d(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(q));
	printf("队列的元素依次为：");
	QueueTraverse(q);

	i=GetHead(q,&d);
	if(i==OK)
		printf("队头元素是：%d\n",d);

	DeQueue(&q,&d);
	printf("删除了队头元素%d\n",d);
	i=GetHead(q,&d);
	if(i==OK)
		printf("新的队头元素是：%d\n",d);
	printf("队列的元素依次为：");
	QueueTraverse(q);

	ClearQueue(&q);
	printf("清空队列后,q.front=%p q.rear=%p q.front->next=%p\n",q.front,q.rear,q.front->next);

	DestroyQueue(&q);
	printf("销毁队列后,q.front=%p q.rear=%p\n",q.front, q.rear);

	return 0;
}