C语言使用非循环双向链表实现队列

       在前面两篇博客中，我分别使用了静态数组和动态数组来模拟循环队列。但是线性表中和队列最神似的莫过于链表了。我在前面也使用了大量的篇幅来讲述了链表的各种操作。今天我们使用一种比较特殊的链表——非循环双向链表来实现队列。首先这里的说明的是构建的是普通的队列，而不是循环队列。当我们使用数组的时候创建循环队列是为了节省存储空间，而来到链表中时，每一个节点都是动态申请和释放的，不会造成空间的浪费，所以就不需要采用循环队列了。第二，大家在很多书上看到的是使用单链表实现队列，我这里将会使用带头结点尾结点的非循环双链表实现，虽然多维护了两个节点和指针域，但是在链表头尾进行插入删除的时候不需要遍历链表了，队列操作变得非常的方便。真正实现了只在头尾操作。代码上传至https://github.com/chenyufeng1991/Queue_LinkedList 。

核心代码如下：

（1）初始化队列

//初始化带头结点和尾结点的非循环双向链表void InitialQueue(Queue **pHead,Queue **pTail){    *pHead = (Queue *)malloc(sizeof(Queue));    *pTail = (Queue *)malloc(sizeof(Queue));    if (*pHead == NULL || *pTail == NULL) {        printf("%s函数执行，内存分配失败，初始化双链表失败\n",__FUNCTION__);    }else{        //这个里面是关键，也是判空的重要条件        (*pHead)->next = NULL;        (*pTail)->prior = NULL;        //链表为空的时候把头结点和尾结点连起来        (*pHead)->prior = *pTail;        (*pTail)->next = *pHead;        printf("%s函数执行，带头结点和尾节点的双向非循环链表初始化成功\n",__FUNCTION__);    }}

（2）入队，在尾结点插入元素

//入队,也就是在链表的尾部插入节点void EnQueue(Queue *head,Queue *tail,int x){    Queue *pInsert;    pInsert = (Queue *)malloc(sizeof(Queue));    memset(pInsert, 0, sizeof(Queue));    pInsert->next = NULL;    pInsert->prior = NULL;    pInsert->element = x;    tail->next->prior = pInsert;    pInsert->next = tail->next;    tail->next = pInsert;    pInsert->prior = tail;}

（3）出队，在头结点处删除节点

//出队,在队列头部删除元素void DeQueue(Queue *head,Queue *tail){    if (IsEmpty(head,tail)) {        printf("队列为空，出队列失败\n");    }else{        Queue *pFreeNode;        pFreeNode = head->prior;        head->prior->prior->next = head;        head->prior = head->prior->prior;        free(pFreeNode);        pFreeNode = NULL;    }}

（4）打印所有节点

//打印出从队列头部到尾部的所有元素void PrintQueue(Queue *head,Queue *tail){    Queue *pMove;    pMove = head->prior;    printf("当前队列中的元素为(从头部开始):");    while (pMove != tail) {        printf("%d ",pMove->element);        pMove = pMove->prior;    }    printf("\n");}

（5）判断队列是否为空

//判断队列是否为空,为空返回1，否则返回0int IsEmpty(Queue *head,Queue *tail){    if (head->prior == tail) {        return 1;    }    return 0;}

（6）测试代码

int main(int argc, const char * argv[]) {    Queue *pHead;//头结点    Queue *pTail;//尾结点    InitialQueue(&pHead, &pTail);    EnQueue(pHead, pTail, 2);EnQueue(pHead, pTail, 1);    EnQueue(pHead, pTail, 9);EnQueue(pHead, pTail, 3);EnQueue(pHead, pTail, 4);    PrintQueue(pHead, pTail);    DeQueue(pHead,pTail);DeQueue(pHead,pTail);DeQueue(pHead,pTail);    PrintQueue(pHead, pTail);    return 0;}