数据结构(23)队列--单链表实现

来源:互联网 发布:做淘宝卖什么 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 13:06

这里介绍下用单链表实现的队列,不包含队头队尾指针。

 如图

这里介绍双向链表的常用操作:

l 创建队列

l 销毁队列

l 清空队列

l 入队

l 出队

l 返回队首元素

l 返回队的大小

代码总分为三个文件:

LinkQueue.h : 放置功能函数的声明,以及表的声明 

LinkQueue.c : 放置功能函数的定义,以及表结点的定义

Main.c     : 主函数,使用功能函数完成各种需求,一般用作测试

整体结构图为:

这里详细说下入队操作,出队操作和返回队首元素操作:

 

入队操作:

 如图:

  

出队操作:

 如图:

返回队首元素:

 如图:

          

       因为入队和出队操作不管是在表头或表尾,都会进行遍历。但是如果要返回队首元素,当表头为队首时,就不用进行遍历。所以综合比较,当(表头当作队头,表尾当作队尾)时,较合适。

OK! 上代码:

LinkQueue.h : 

[cpp] view plaincopy
  1. #ifndef _LINKQUEUE_H_  
  2. #define _LINKQUEUE_H_  
  3.   
  4. typedef void LinkQueue;  
  5.   
  6. LinkQueue* LinkQueue_Create();  
  7.   
  8. void LinkQueue_Destroy(LinkQueue* queue);  
  9.   
  10. void LinkQueue_Clear(LinkQueue* queue);  
  11.   
  12. int LinkQueue_Append(LinkQueue* queue, void* item);  
  13.   
  14. void* LinkQueue_Retrieve(LinkQueue* queue);  
  15.   
  16. void* LinkQueue_Header(LinkQueue* queue);  
  17.   
  18. int LinkQueue_Length(LinkQueue* queue);  
  19.   
  20. #endif  


 

LinkQueue.c : 

[cpp] view plaincopy
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include "LinkList.h"  
  3. #include "LinkQueue.h"  
  4.   
  5. typedef struct _tag_LinkQueueNode  
  6. {  
  7.     LinkListNode header;  
  8.     void* item;  
  9. }TLinkQueueNode;  
  10.   
  11. LinkQueue* LinkQueue_Create()  
  12. {  
  13.     return LinkList_Create();     
  14. }  
  15.   
  16. void LinkQueue_Destroy(LinkQueue* queue)  
  17. {  
  18.     LinkQueue_Clear(queue);  
  19.       
  20.     LinkQueue_Destroy(queue);  
  21. }  
  22.   
  23. void LinkQueue_Clear(LinkQueue* queue)  
  24. {  
  25.     while(LinkQueue_Length(queue) > 0)  
  26.     {  
  27.         LinkQueue_Retrieve(queue);  
  28.     }  
  29. }  
  30.   
  31. int LinkQueue_Append(LinkQueue* queue, void* item)  
  32. {  
  33.     TLinkQueueNode* node = (TLinkQueueNode*)malloc(sizeof(TLinkQueueNode));  
  34.       
  35.     int ret = (NULL != item) && (NULL != node);  
  36.       
  37.     if(ret)  
  38.     {  
  39.         node->item = item;  
  40.           
  41.         ret = LinkList_Insert(queue, (LinkListNode*)node, LinkList_Length(queue));  
  42.     }  
  43.       
  44.     if(!ret)  
  45.     {  
  46.         free(node);  
  47.     }  
  48.       
  49.     return ret;  
  50. }  
  51.   
  52. void* LinkQueue_Retrieve(LinkQueue* queue)  
  53. {  
  54.     TLinkQueueNode* node = (TLinkQueueNode*)LinkList_Delete(queue, 0);  
  55.       
  56.     void* ret = NULL;  
  57.       
  58.     if(NULL != node)  
  59.     {  
  60.         ret = node->item;  
  61.   
  62.         free(node);  
  63.     }  
  64.       
  65.     return ret;  
  66. }  
  67.   
  68. void* LinkQueue_Header(LinkQueue* queue)  
  69. {  
  70.     TLinkQueueNode* node = (TLinkQueueNode*)LinkList_Get(queue, 0);  
  71.       
  72.     void* ret = NULL;  
  73.       
  74.     if(NULL != node)  
  75.     {  
  76.         ret = node->item;  
  77.     }  
  78.       
  79.     return ret;  
  80. }  
  81.   
  82. int LinkQueue_Length(LinkQueue* queue)  
  83. {  
  84.     return LinkList_Length(queue);  
  85. }  


 

Main.c     :

       

[cpp] view plaincopy
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. #include "LinkQueue.h"  
  4.   
  5. int main(void)  
  6. {  
  7.     LinkQueue* queue = LinkQueue_Create();  
  8.       
  9.     int a[10];  
  10.     int i = 0;  
  11.       
  12.     for(i=0; i<10; i++)  
  13.     {  
  14.         a[i] = i;  
  15.           
  16.         LinkQueue_Append(queue, a+i);  
  17.     }  
  18.       
  19.     printf("Header:   %d\n", *(int*)LinkQueue_Header(queue));  
  20.     printf("Length:   %d\n\n", LinkQueue_Length(queue));  
  21.       
  22.     while(LinkQueue_Length(queue) > 0)  
  23.     {  
  24.         printf("Retrieve : %d\n", *(int*)LinkQueue_Retrieve(queue));      
  25.     }  
  26.       
  27.     LinkQueue_Destroy(queue);  
  28.       
  29.     return 0;  
  30. }  

  在前面,相信大家也已经感觉到,如果用单链表实现队列,不含队头队尾指针,每次入队操作都要遍历单链表,所以极不方便。


那么在这里,就给大家介绍下含有队头队尾指针的队列(单链表实现)。

        如图

 

        这里介绍双向链表的常用操作:

l 创建队列

l 销毁队列

l 清空队列

l 入队

l 出队

l 返回队首元素

l 返回队的大小

   代码总分为三个文件:

LinkQueue.h : 放置功能函数的声明,以及表的声明 

LinkQueue.c : 放置功能函数的定义,以及表的定义,表结点的定义

Main.c     : 主函数,使用功能函数完成各种需求,一般用作测试

   整体结构图为:

 

   这里详细说下入队操作,出队操作和返回队首元素操作:

 

入队操作:

 如图:

  

出队操作:

 如图:

返回队首元素:

如图:

 

OK! 上代码:

LinkQueue.h : 

[cpp] view plaincopy
  1. #ifndef _LINKQUEUE_H_  
  2. #define _LINKQUEUE_H_  
  3.   
  4. typedef void LinkQueue;  
  5.   
  6. LinkQueue* LinkQueue_Create();  
  7.   
  8. void LinkQueue_Destroy(LinkQueue* queue);  
  9.   
  10. void LinkQueue_Clear(LinkQueue* queue);  
  11.   
  12. int LinkQueue_Append(LinkQueue* queue, void* item);  
  13.   
  14. void* LinkQueue_Retrieve(LinkQueue* queue);  
  15.   
  16. void* LinkQueue_Header(LinkQueue* queue);  
  17.   
  18. int LinkQueue_Length(LinkQueue* queue);  
  19.   
  20. #endif  


 

LinkQueue.c : 

[cpp] view plaincopy
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <malloc.h>  
  3. #include "LinkQueue.h"  
  4.   
  5. typedef struct _tag_LinkQueueNode TLinkQueueNode;  
  6.   
  7. struct _tag_LinkQueueNode  
  8. {  
  9.     TLinkQueueNode* next;  
  10.     void* item;   
  11. };  
  12.   
  13. typedef struct _tag_LinkQueue  
  14. {  
  15.     TLinkQueueNode* front;  
  16.     TLinkQueueNode* rear;  
  17.     int length;   
  18. }TLinkQueue;  
  19.   
  20. LinkQueue* LinkQueue_Create()  
  21. {  
  22.     TLinkQueue* ret = (TLinkQueue*)malloc(sizeof(TLinkQueue));  
  23.       
  24.     if(NULL != ret)  
  25.     {  
  26.         ret->front = NULL;  
  27.         ret->rear  = NULL;  
  28.         ret->length= 0;  
  29.     }  
  30.       
  31.     return ret;  
  32. }  
  33.   
  34. void LinkQueue_Destroy(LinkQueue* queue)  
  35. {  
  36.     LinkQueue_Clear(queue);  
  37.       
  38.     free(queue);  
  39. }  
  40.   
  41. void LinkQueue_Clear(LinkQueue* queue)  
  42. {  
  43.     while(LinkQueue_Length(queue) > 0)  
  44.     {  
  45.         LinkQueue_Retrieve(queue);  
  46.     }  
  47. }  
  48.   
  49. int LinkQueue_Append(LinkQueue* queue, void* item)  
  50. {  
  51.     TLinkQueue* sQueue = (TLinkQueue*)queue;  
  52.       
  53.     TLinkQueueNode* node = (TLinkQueueNode*)malloc(sizeof(TLinkQueueNode));  
  54.       
  55.     int ret = (NULL!=sQueue) && (NULL!=item) && (NULL!=node);  
  56.       
  57.     if(ret)  
  58.     {  
  59.         node->item = item;  
  60.           
  61.         if(0 < sQueue->length)  
  62.         {  
  63.             sQueue->rear->next = node;  
  64.             sQueue->rear = node;  
  65.             node->next = NULL;  
  66.         }  
  67.         else  
  68.         {  
  69.             sQueue->front = node;  
  70.             sQueue->rear = node;  
  71.             node->next = NULL;  
  72.         }  
  73.           
  74.         sQueue->length++;  
  75.     }  
  76.       
  77.     if(!ret)  
  78.     {  
  79.         free(node);  
  80.     }  
  81.       
  82.     return ret;  
  83. }  
  84.   
  85. void* LinkQueue_Retrieve(LinkQueue* queue)  
  86. {  
  87.     TLinkQueue* sQueue = (TLinkQueue*)queue;  
  88.       
  89.     TLinkQueueNode* node = NULL;  
  90.       
  91.     void* ret = NULL;  
  92.       
  93.     if((NULL != sQueue) && (0 < sQueue->length))  
  94.     {  
  95.         node = sQueue->front;  
  96.         sQueue->front = node->next;  
  97.           
  98.         ret = node->item;  
  99.           
  100.         free(node);  
  101.           
  102.         sQueue->length--;  
  103.           
  104.         if(0 == sQueue->length)  
  105.         {  
  106.             sQueue->front = NULL;  
  107.             sQueue->rear  = NULL;  
  108.         }  
  109.     }  
  110.       
  111.     return ret;  
  112. }  
  113.   
  114. void* LinkQueue_Header(LinkQueue* queue)  
  115. {  
  116.     TLinkQueue* sQueue = (TLinkQueue*)queue;  
  117.       
  118.     void* ret = NULL;  
  119.       
  120.     if((NULL!=sQueue)&&(0<sQueue->length))  
  121.     {  
  122.         ret = sQueue->front->item;  
  123.     }  
  124.       
  125.     return ret;  
  126. }  
  127.   
  128. int LinkQueue_Length(LinkQueue* queue)  
  129. {  
  130.     TLinkQueue* sQueue = (TLinkQueue*)queue;  
  131.       
  132.     int ret = -1;  
  133.       
  134.     if(NULL != sQueue)  
  135.     {  
  136.         ret = sQueue->length;  
  137.     }  
  138.       
  139.     return ret;  
  140. }  


 

Main.c     :

 

[cpp] view plaincopy
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. #include "LinkQueue.h"  
  4.   
  5. int main(void)  
  6. {  
  7.     LinkQueue* queue = LinkQueue_Create();  
  8.       
  9.     int a[10];  
  10.     int i = 0;  
  11.       
  12.     for(i=0; i<10; i++)  
  13.     {  
  14.         a[i] = i+1;  
  15.           
  16.         LinkQueue_Append(queue, a+i);  
  17.     }  
  18.       
  19.     printf("Header:  %d\n", *(int*)LinkQueue_Header(queue));  
  20.     printf("Length:  %d\n\n", LinkQueue_Length(queue));  
  21.       
  22.     //LinkQueue_Clear(queue);  
  23.       
  24.     while(LinkQueue_Length(queue) > 0)  
  25.     {  
  26.         printf("Retrieve:  %d\n", *(int*)LinkQueue_Retrieve(queue));  
  27.     }  
  28.       
  29.     LinkQueue_Destroy(queue);  
  30.       
  31.     return 0;  
  32. }  

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