[数据结构]程杰队列的链式存储结构及实现代码

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "math.h"
#include "time.h"

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20      /* 存储空间初始分配量 */

typedef int Status;

typedef int QElemType;  /* QElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */

typedef struct QNode	/* 结点结构 */
{
   QElemType data;
   struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;

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

Status visit(QElemType c)
{
	printf("%d ",c);
	return OK;
}

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

/* 销毁队列Q */
Status DestroyQueue(LinkQueue *Q)
{
	while(Q->front)//当Q->front不为空的时候，即队列中还有元素时执行这个while循环
	{
		 Q->rear=Q->front->next;//删除的都是队首元素，里用Q->rear来储存Q->front->next
		 free(Q->front);
		 Q->front=Q->rear;
	}
	return OK;
}

/* 将Q清为空队列 */
Status ClearQueue(LinkQueue *Q)
{
	QueuePtr p,q;
	Q->rear=Q->front;
	p=Q->front->next;
	Q->front->next=NULL;//已经被p储存起来了。
	while(p)//当队列还没空
	{
		 q=p;
		 p=p->next;
		 free(q);
	}
	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;
	QueuePtr p;
	p=Q.front;
	while(Q.rear!=p)
	{
		 i++;
		 p=p->next;
	}
	return i;
}

/* 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)
{
	QueuePtr p;
	if(Q.front==Q.rear)
		return ERROR;
	p=Q.front->next;
	*e=p->data;
	return OK;
}


/* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */
Status EnQueue(LinkQueue *Q,QElemType e)
{
	QueuePtr s=(QueuePtr)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，见图中① */
	Q->rear=s;		/* 把当前的s设置为队尾结点，rear指向s，见图中② */
	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)
{
	QueuePtr p;
	if(Q->front==Q->rear)
		return ERROR;
	p=Q->front->next;		/* 将欲删除的队头结点暂存给p，见图中① */
	*e=p->data;				/* 将欲删除的队头结点的值赋值给e */
	Q->front->next=p->next;/* 将原队头结点的后继p->next赋值给头结点后继，见图中② */
	if(Q->rear==p)		/* 若队头就是队尾，则删除后将rear指向头结点，见图中③ */
		Q->rear=Q->front;
	free(p);
	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)
{
	QueuePtr p;
	p=Q.front->next;
	while(p)
	{
		 visit(p->data);
		 p=p->next;
	}
	printf("\n");
	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)  ",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)  ",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);
	ClearQueue(&q);
	printf("清空队列后,q.front=%u q.rear=%u q.front->next=%u\n",q.front,q.rear,q.front->next);
	DestroyQueue(&q);
	printf("销毁队列后,q.front=%u q.rear=%u\n",q.front, q.rear);

	return 0;
}