链队列的各种基本运算

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  欢迎大家阅读我的博客，如果有错误请指正，有问题请提问，我会尽我全力改正错误回答问题。在次谢谢大家。下面开始正式内容
  

  队列，又称为伫列（queue），是先进先出（FIFO, First-In-First-Out）的线性表。在具体应用中通常用链表或者数组来实现。队列只允许在后端（称为rear）进行插入操作，在前端（称为front）进行删除操作。队列的操作方式和堆栈类似，唯一的区别在于队列只允许新数据在后端进行添加。维基百科-队列

  单链队列使用链表作为基本数据结果，所以不存在伪溢出的问题，队列长度也没有限制。但插入和读取的时间代价较高。维基百科-单链队列

实验环境

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• 语言c/c++
• 编译器devc++5.11/5.40

实验内容与要求

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1. 初始化链队列；
2. 判断链队列是否为空；
3. 依次进队元素a,b,c；
4. 出队一个元素，并输出该元素；
5. 输出链队列的长度；
6. 依次进队元素d,e,f；
7. 输出链队列的长度；
8. 输出出队序列；
9. 释放队列。

目录

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实验解析

结构说明

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  队列的链式存储结构简称为链队列。它是限制仅在表头删除和表尾插入的单链表。

typedef struct QNode{  //链队列结点的类型定义QElemType  data;     struct QNode *next; 
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct {       //链队列的表头结点的的类型定义QueuePtr front;   //队头指针，指向链表的头结点QueuePtr rear;    //队尾指针，指向队尾结点
}LinkQueue;

定义说明

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#define  OK  1
#define  ERROR  0
#define  TRUE  1
#define  FALSE  0typedef  int  Status; 
typedef  char    QElemType; 
#define  QUEUE_INIT_SIZE  100    //  存储空间初始分配量
#define  QUEUE_INCREAMENT  2  //  分配增量

  定义常用常量，类型别称

函数说明

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链队列函数

初始化

Status InitQueue(LinkQueue &LinkQueue){LinkQueue.front = (QueuePtr)malloc(sizeof(QElemType));if (!LinkQueue.front )   exit(0);LinkQueue.size =  1; LinkQueue.front->next = NULL; LinkQueue.rear =LinkQueue.front; 
    return OK; 
}

   给链队列分配空间 ，成功返回1，失败则结束程序。 使用链队列一定要先初始化再使用

判空

Status EmptyQueue (LinkQueue &LinkQueue) { if(LinkQueue.front == LinkQueue.rear)  return TRUE;else return FALSE;
}//

  判断链队列是否为空，空返回1，不空为0

获取长度

Status GetLength(LinkQueue &LinkQueue){return  LinkQueue.size;
}

  返回循环队列长度

入队

Status PushQueue(LinkQueue &LinkQueue , QElemType e ){LinkQueue.rear->data = e; LinkQueue.rear->next = (QueuePtr)malloc(sizeof(QElemType));LinkQueue.rear = LinkQueue.rear->next ; LinkQueue.rear->next =NULL; LinkQueue.size++; return OK;}

  将元素e存入链队列，成功返回1，失败返回0

出队

Status OutQueue(LinkQueue &LinkQueue , QElemType &e ){if(LinkQueue.front == LinkQueue.rear) 
        return ERROR;else{e= LinkQueue.front->data;LinkQueue.front =  LinkQueue.front->next; LinkQueue.size--; 
        return OK;} 
    return ERROR; 
}

   将队尾元素出队存入e，成功返回1，失败返回0

释放

Status DestroyQueue ( LinkQueue &LinkQueue) { if (!LinkQueue.front) 
        return ERROR; LinkQueue.rear == NULL; free (LinkQueue.front);    LinkQueue.size= 0;
    return OK;
}

   释放传入的单链表，成功返回1，失败返回0

主函数

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int main(){LinkQueue que;QElemType e;printf("1)初始化循环加头队列；\n");InitQueue(que); printf("2)判断循环加头队列是否为空；");printf(EmptyQueue(que)?"ture\n":"flase\n");printf("3)依次进队元素a,b,c；\n");PushQueue(que,'a');PushQueue(que,'b'); PushQueue(que,'c');printf("4)出队一个元素，并输出该元素；");OutQueue(que,e); printf("%c\n",e);printf("5)输出循环队列的长度；");printf("%d\n",GetLength(que));printf("6)依次进队元素d,e,f；\n");PushQueue(que,'d');PushQueue(que,'e'); PushQueue(que,'f');printf("7)输出循环队列的长度；");printf("%d\n",GetLength(que));printf("8)输出出队序列；");while(OutQueue(que,e)==1)printf("%c",e);printf("\n"); printf("9)释放队列。");  DestroyQueue(que);
} 

结果展示

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附录

相关资料

1. 维基百科-队列
2. 百度百科-循环队列

源代码

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#include "stdio.h"
#include<malloc.h>  //malloc()
#include<process.h>  //exit()#define  OK  1
#define  ERROR  0
#define  TRUE  1
#define  FALSE  0typedef  int  Status;
typedef  char    QElemType;typedef struct QNode{  //链队列结点的类型定义QElemType  data;     struct QNode *next; 
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct {       //链队列的表头结点的的类型定义QueuePtr front;   //队头指针，指向链表的头结点QueuePtr rear;    //队尾指针，指向队尾结点int size; 
}LinkQueue;Status InitQueue(LinkQueue &LinkQueue){LinkQueue.front = (QueuePtr)malloc(sizeof(QElemType));if (!LinkQueue.front )   exit(0);LinkQueue.size =  1; LinkQueue.front->next = NULL; LinkQueue.rear =LinkQueue.front; return OK; 
}Status EmptyQueue (LinkQueue &LinkQueue) { if(LinkQueue.front == LinkQueue.rear)  return TRUE;else return FALSE;
}//Status PushQueue(LinkQueue &LinkQueue , QElemType e ){LinkQueue.rear->data = e; LinkQueue.rear->next = (QueuePtr)malloc(sizeof(QElemType));LinkQueue.rear = LinkQueue.rear->next ; LinkQueue.rear->next =NULL; LinkQueue.size++; return OK;}Status OutQueue(LinkQueue &LinkQueue , QElemType &e ){if(LinkQueue.front == LinkQueue.rear) return ERROR;else{e= LinkQueue.front->data;LinkQueue.front =  LinkQueue.front->next; LinkQueue.size--; return OK;} return ERROR; 
}Status GetLength(LinkQueue &LinkQueue){return  LinkQueue.size;
}Status DestroyQueue ( LinkQueue &LinkQueue) { if (!LinkQueue.front) return ERROR; LinkQueue.rear == NULL; free (LinkQueue.front);    LinkQueue.size= 0;return OK;
}int main(){LinkQueue que;QElemType e;printf("1)初始化循环加头队列；\n");InitQueue(que); printf("2)判断循环加头队列是否为空；");printf(EmptyQueue(que)?"ture\n":"flase\n");printf("3)依次进队元素a,b,c；\n");PushQueue(que,'a');PushQueue(que,'b'); PushQueue(que,'c');printf("4)出队一个元素，并输出该元素；");OutQueue(que,e); printf("%c\n",e);printf("5)输出循环队列的长度；");printf("%d\n",GetLength(que));printf("6)依次进队元素d,e,f；\n");PushQueue(que,'d');PushQueue(que,'e'); PushQueue(que,'f');printf("7)输出循环队列的长度；");printf("%d\n",GetLength(que));printf("8)输出出队序列；");while(OutQueue(que,e)==1)printf("%c",e);printf("\n"); printf("9)释放队列。");  DestroyQueue(que);
} 

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