C语言数据结构之链队列的基本操作

1.队列的定义

队列 (queue)是另一种限定性的线性表，它只允许在表的一端插入元素，而在另一端删除元素，所以队列具有先进先出(fist in fist out，缩写为fifo)的特性。在队列中，允许插入的一端叫做队尾(rear)，允许删除的一端则称为队头(front)。 假设队列为q=(a1，a2，…，an)，那么a1就是队头元素，an则是队尾元素。队列中的元素是按照a1、a2、…、an的顺序进入的， 退出队列也必须按照同样的次序依次出队，也就是说，只有在a1、a2、…、an-1都离开队列之后，an才能退出队列。

2.队列的表示和实现

链队列可以定义如下：

＃define  true    1
＃define  false  0
typedef struct qnode{
        qelemtype  data;
        struct qnode *next;
}qnode, *queueptr;
typedef struct{
        queueptr  front;
        queueptr  rear;
}linkqueue;

（1） 初始化操作

status initqueue(linkqueue &q)
{ 
       q.front = q.rear = (queueptr) malloc(sizeof(qnode));
       if(!q.front) exit ( overflow);
       q.front ->next = null;
       return ok;
} 

（2）销毁队列

status destroyqueue(linkqueue &q)
{ 
        while(q.front) {
	q.rear = q.front->next;
	free (q.front);
	q.front = q.rear;
        }
        return ok;
}

（3） 入队操作

status enqueue (linkqueue &q, qelemtype e)
{ 
        p= (queueptr) malloc(sizeof(qnode));
        if (!p) exit ( overflow);
        p->data = e;  p->next = null;
        q.rear -> next =p;
        q.rear = p;
        return ok;
}

（4） 出队操作

status dequeue (linkqueue &q, qelemtype &e)
{
        if ( q.front == q.rear) return error;
        p=q.front->next;
        e=p->data;
        q.front->next =p->next;
        if (q.rear == p) q.rear = q.front;
        free(p);
        return ok;
}

附录完整代码：

#include<iostream>
using namespace std;
#define ok 1
#define false 0

typedef int qelemtype;
typedef int status;

typedef struct qnode{
    qelemtype data;
    struct qnode *next;
}qnode,*queueptr;
typedef struct{
    queueptr font;
    queueptr near;
}linkqueue;

status initqueue(linkqueue &q)
{
    q.font=(queueptr)malloc(sizeof(qnode));
    if(!q.font) exit(false);
    q.font->next=null;
    q.near=q.font;
    return ok;
}
status queueempty(linkqueue q)
{
    if(q.font->next) return ok;
    return false;
}
status enqueue(linkqueue &q,qelemtype e)
{
    queueptr p=(queueptr)malloc(sizeof(qnode));
    p->data=e;
    q.near->next = p;
    q.near = q.near->next;
    p->next = null;
    return ok;
}
status dequeue(linkqueue &q,qelemtype &e)
{
    if(!q.font->next) return false;
    queueptr p;
    p=q.font->next;
    e=p->data;
    q.font->next=p->next;
    if(q.near==p) q.near=q.font;   //当是最后一个元素时，q.font=null,q.near=q.font
    free(p);
    return ok;
}
status clearqueue(linkqueue &q)
{
    queueptr p;
    p=q.font->next;
    queueptr q;
    while(p)
    {
        q=p;
        p=p->next;
        q.font->next=p;
        free(q);
    }
    q.near=q.font;
    return ok;
}
void menu()
{
    cout<<"初始化队列:1"<<endl;
    cout<<"入队:2"<<endl;
    cout<<"出队:3"<<endl;
    cout<<"清空队列:4"<<endl;
    cout<<"退出:5"<<endl;
}
int main()
{
    linkqueue q;
    while(true)
    {
        int n;
        menu();
        scanf("%d",&n);
        int e=-1;
        switch(n)
        {
            case 1:
                initqueue(q);
                continue;
            case 2:
                printf("请输入一个元素");
                scanf("%d",&e);
                enqueue(q,e);
                continue;
            case 3:
                dequeue(q,e);
                printf("\n出队元素%d\n",e);
                continue;
            case 4:
                clearqueue(q);
                printf("清空成功\n");
                continue;
            default:
                break;
        }
        if(n==5)break;
    }

}

总结

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