队列ADT

来源：互联网发布：平安委外管理岗知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/29 16:29

C语言中使用抽象数据类型方法编程的三个步骤

以抽象、通用的方式描述一个类型，包括该类型的操作。
设计一个函数接口表示这个新类型。
编写具体代码实现这个接口。

定义队列抽象数据类型

队列（queue）是具有两个特殊属性的链表：

新项只能添加到链表末尾；
只能从链表开头移除项；

队列是一种先进先出（FIFO）的数据形式。

抽象定义：
队列抽象定义

定义接口（queue.h接口头文件）

//Queue的接口#ifndef _QUEUE_H_#define _QUEUE_H_#include<stdbool.h>typedef int Item;#define MAXQUEUE 10typedef struct node{    Item item;    struct node * next;} Node;typedef struct queue{    Node * front;   //指向队列首项的指针     Node * rear;   //指向队列尾项的指针     int items;    //队列中的项数 } Queue;//初始化队列void InitializeQueue(Queue * pq);//检查队列是否已满bool QueueIsFull(const Queue * pq);//检查队列是否为空bool QueueIsEmpty(const Queue * pq);//确定队列中的项数int QueueItemCount(const Queue * pq);//在队列末尾添加项bool EnQueue(Item item, Queue * pq);//在队列开头删除项bool DeQueue(Item *pitem, Queue * pq);//清空队列void EmptyTheQueue(Queue * pq);#endif

实现接口函数（queue.c）

//Queue类型的实现#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include"queue.h"//局部函数static void CopyToNode(Item item, Node * pn);static void CopyToItem(Node * pn, Item * pi);void InitializeQueue(Queue * pq){    pq->front = pq->rear = NULL;    pq->items = 0;}bool QueueIsFull(const Queue * pq){    return pq->items == MAXQUEUE; }bool QueueIsEmpty(const Queue * pq){    return pq->items == 0;  }int QueueItemCount(const Queue * pq){    return pq->items;}bool EnQueue(Item item, Queue * pq){    Node * pnew;    if (QueueIsFull(pq))        return false;    pnew = (Node *)malloc(sizeof(Node));    if (pnew == NULL)    {        fprintf(stderr, "Unable to allocate memory!\n");        exit(1);    }    CopyToNode(item,pnew);    pnew->next = NULL;    if (QueueIsEmpty(pq))        pq->front = pnew;      //项位于首端     else        pq->rear->next = pnew; //项位于末端     pq->rear = pnew;    pq->items++; //项数+1     return true;}bool DeQueue(Item * pitem, Queue * pq){    Node * pt;    if(QueueIsEmpty(pq))        return false;    CopyToItem(pq->front, pitem);    pt = pq->front;    pq->front = pq->front->next;    free(pt);    pq->items--;    if(pq->items == 0)        pq->rear == NULL;    return true;} void EmptyTheQueue(Queue * pq){    Item dummy;    while(!QueueIsEmpty(pq))        DeQueue(&dummy, pq);}static void CopyToNode(Item item, Node * pn){    pn->item = item;}static void CopyToItem(Node * pn, Item * pi){    *pi = pn->item; }

测试队列（驱动程序 use_q.c）

//驱动程序测试Queue接口#include<stdio.h>#include"queue.h"int main(void){    Queue line;    Item temp;    char ch;    InitializeQueue(&line);    puts("Testing the Queue interface. Type a to add a value,");    puts("type d to delete a value, and type q to quit.");    while ((ch = getchar()) != 'q')    {        if (ch != 'a' && ch != 'd')            continue;//忽略其他输出        if (ch == 'a')        {            printf("Integer to add: ");            scanf("%d", &temp);            if (!QueueIsFull(&line))            {                printf("Putting %d into queue.\n", temp);                EnQueue(temp,&line);            }            else                puts("Queue is full!");          }        else        {            if(QueueIsEmpty(&line))                puts("Nothing to delete.");            else            {                DeQueue(&temp, &line);                printf("Delete %d from queue.\n", temp);            }           }        printf("%d items in queue.\n", QueueItemCount(&line));        puts("Type a to add. d to delete, q to quit:");    }    EmptyTheQueue(&line);    puts("88");    return 0;}

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