第七周项目2—建立链队算法库

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本文介绍了一个链队列算法库的设计与实现过程，包括链队的基本运算如初始化、销毁、判断空、获取长度、入队和出队等操作，并通过一个测试程序验证了其功能。

copyright （c） 2016，烟台大学计算机学院

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文件名称：1.cpp

作者：孟令康

完成日期：2016年9月12日

版本号：v1.0

问题描述：
定义链队存储结构，实现其基本运算，并完成测试。

要求：
1、头文件sqqueue.h中定义数据结构并声明用于完成基本运算的函数。对应基本运算的函数包括：
void InitQueue(SqQueue *&q); //初始化顺序环形队列
void DestroyQueue(SqQueue *&q); //销毁顺序环形队列
bool QueueEmpty(SqQueue *q); //判断顺序环形队列是否为空
int QueueLength(SqQueue *q); //返回队列中元素个数，也称队列长度
bool enQueue(SqQueue *&q,ElemType e); //进队
bool deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e); //出队
　　2、在sqqueue.cpp中实现这些函数
　　3、在main函数中完成测试，包括如下内容：
(1)初始化队列q
(2)依次进队列元素a,b,c
(3)判断队列是否为空
(4)出队一个元素
(5)输出队列中元素个数
(6)依次进队列元素d,e,f
(7)输出队列中元素个数
(8)将队列中所有元素删除，并输出序列
(9)释放队列

输入描述：无。

输出描述：运行结果。

代码

main.cpp：

#include <stdio.h>  
#include "liqueue.h"  
  
int main()  
{  
    ElemType e;  
    LiQueue *q;  
    printf("(1)初始化链队q\n");  
    InitQueue(q);  
    printf("(2)依次进链队元素a,b,c\n");  
    enQueue(q,'a');  
    enQueue(q,'b');  
    enQueue(q,'c');  
    printf("(3)链队为%s\n",(QueueEmpty(q)?"空":"非空"));  
    if (deQueue(q,e)==0)  
        printf("队空,不能出队\n");  
    else  
        printf("(4)出队一个元素%c\n",e);  
    printf("(5)链队q的元素个数:%d\n",QueueLength(q));  
    printf("(6)依次进链队元素d,e,f\n");  
    enQueue(q,'d');  
    enQueue(q,'e');  
    enQueue(q,'f');  
    printf("(7)链队q的元素个数:%d\n",QueueLength(q));  
    printf("(8)出链队序列:");  
    while (!QueueEmpty(q))  
    {  
        deQueue(q,e);  
        printf("%c ",e);  
    }  
    printf("\n");  
    printf("(9)释放链队\n");  
    DestroyQueue(q);  
    return 0;  
}

liqueue.h：

typedef char ElemType;                      //自定义字符型数据类型  
typedef struct qnode                        //链队中数据节点的类型  
{  
    ElemType data;  
    struct qnode *next;  
} QNode;  
typedef struct                              //链队节点的类型  
{  
    QNode *front;  
    QNode *rear;  
} LiQueue;  
void InitQueue(LiQueue *&q);                //初始化链队  
void DestroyQueue(LiQueue *&q);             //销毁链队  
bool QueueEmpty(LiQueue *q);                //判断链队是否为空  
int QueueLength(LiQueue *q);                //返回链队中元素个数，也称队列长度  
void enQueue(LiQueue *&q,ElemType e);       //进队  
bool deQueue(LiQueue *&q,ElemType &e);      //出队

liqueue.cpp：

#include <stdio.h>  
#include <malloc.h>  
#include "liqueue.h"  
  
void InitQueue(LiQueue *&q)  //初始化链队  
{  
    q=(LiQueue *)malloc(sizeof(LiQueue));  
    q->front=q->rear=NULL;  
}  
void DestroyQueue(LiQueue *&q)  //销毁链队  
{  
    QNode *p=q->front,*r;   //p指向队头数据节点  
    if (p!=NULL)            //释放数据节点占用空间  
    {  
        r=p->next;  
        while (r!=NULL)  
        {  
            free(p);  
            p=r;  
            r=p->next;  
        }  
    }  
    free(p);  
    free(q);                //释放链队节点占用空间  
}  
bool QueueEmpty(LiQueue *q)  //判断链队是否为空  
{  
    return(q->rear==NULL);  
}  
int QueueLength(LiQueue *q)  //返回队列中数据元素个数  
{  
    int n=0;  
    QNode *p=q->front;  
    while (p!=NULL)  
    {  
        n++;  
        p=p->next;  
    }  
    return(n);  
}  
void enQueue(LiQueue *&q,ElemType e)  //入队  
{  
    QNode *p;  
    p=(QNode *)malloc(sizeof(QNode));  
    p->data=e;  
    p->next=NULL;  
    if (q->rear==NULL)      //若链队为空,则新节点是队首节点又是队尾节点  
        q->front=q->rear=p;  
    else  
    {  
        q->rear->next=p;    //将*p节点链到队尾,并将rear指向它  
        q->rear=p;  
    }  
}  
bool deQueue(LiQueue *&q,ElemType &e)   //出队  
{  
    QNode *t;  
    if (q->rear==NULL)      //队列为空  
        return false;  
    t=q->front;             //t指向第一个数据节点  
    if (q->front==q->rear)  //队列中只有一个节点时  
        q->front=q->rear=NULL;  
    else                    //队列中有多个节点时  
        q->front=q->front->next;  
    e=t->data;  
    free(t);  
    return true;  
}

运行结果：