数据结构--链式队列
来源：互联网 发布：淘宝三包图片 编辑：程序博客网 时间：2024/05/27 06:16
1. 简介
队列是限制在两端进行插入操作和删除操作的线性表，允许进行存入操作的一端称为“队尾”，允许进行删除操作的一端称为“队头”。当线性表中没有元素时，称为“空队”。特点：先进先出（FIFO）。
2. 源码
[LinkQueue.c]/*********************************************************************************************************** @file LinkQueue.c* @author SY* @version V1.0.1* @date 2016-9-12 13:08:32* @IDE V4.70.0.0* @Chip STM32F407VE* @brief 链式队列源文件********************************************************************************************************** @attention* 队列是限制在两端进行插入操作和删除操作的线性表，允许进行存入操作的一端称为“队尾”，* 允许进行删除操作的一端称为“队头”。当线性表中没有元素时，称为“空队”。特点：先进先出（FIFO）。* -------------------------------------------------------------------------------------------------------* 版本：V1.0.1 修改人：SY 修改日期：2016-9-12 13:08:40* * 1、增加链式队列的遍历。* ------------------------------------------------------------------------------------------------------- * ** **********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Private Includes**********************************************************************************************************/#include "utils.h"#include "LinkQueue.h"/*********************************************************************************************************** Private define**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Private typedef**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Private constants**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Private macro**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Private variables**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Private function prototypes**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Private functions**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Function Name : CreateLinkQueue* Description : 创建链式队列(内存空间由内部提供、动态内存)* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/LINK_QUEUE_TypeDef *CreateLinkQueue( void ){ /* 生成头指针 */ LINK_QUEUE_TypeDef *pHead = (LINK_QUEUE_TypeDef *)calloc(1,sizeof(LINK_QUEUE_TypeDef)); if (pHead == NULL) { return NULL; } /* 生成头结点 */ LINK_QUEUE_NODE_TypeDef *pNode = (LINK_QUEUE_NODE_TypeDef *)calloc(1,sizeof(LINK_QUEUE_NODE_TypeDef)); if (pNode == NULL) { return NULL; } pNode->data = NULL; pNode->next = NULL; pHead->front = pNode; pHead->rear = pNode; return pHead;}/*********************************************************************************************************** Function Name : LinkQueueIsEmpty* Description : 链式队列是否为空* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/DATA_STRUCT_STATUS_ENUM LinkQueueIsEmpty( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead ){ if (pHead == NULL) { return STATUS_DATA_STRUCT_UNDEFINED; } if (pHead->front->next == NULL) { return STATUS_DATA_STRUCT_TRUE; } else { return STATUS_DATA_STRUCT_FALSE; }}/*********************************************************************************************************** Function Name : ClearLinkQueue* Description : 清空链式队列* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/void ClearLinkQueue( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead ){ if (pHead != NULL) { LINK_QUEUE_NODE_TypeDef *oldNode = NULL; while (pHead->front->next != NULL) { oldNode = pHead->front->next; pHead->front->next = oldNode->next; oldNode->next = NULL; if (oldNode->data != NULL) { free(oldNode->data); oldNode->data = NULL; } free(oldNode); oldNode = NULL; } pHead->rear = pHead->front; }}/*********************************************************************************************************** Function Name : DestoryLinkQueue* Description : 销毁链式队列* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/void DestoryLinkQueue( LINK_QUEUE_TypeDef **pHead ){ LINK_QUEUE_TypeDef *this = *pHead; if (this != NULL) { ClearLinkQueue(this); if (this->front != NULL) { /* 释放头结点 */ free(this->front); this->front = this->rear = NULL; /* 释放头指针 */ free(this); *pHead = NULL; } }}/*********************************************************************************************************** Function Name : PushLinkQueue* Description : 链式队列入队* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/DATA_STRUCT_STATUS_ENUM PushLinkQueue( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead, void *dataIn, uint32_t dataSize ){ if (pHead == NULL) { return STATUS_DATA_STRUCT_UNDEFINED; } /* 增加新节点 */ LINK_QUEUE_NODE_TypeDef *pNode = (LINK_QUEUE_NODE_TypeDef *)calloc(1,sizeof(LINK_QUEUE_NODE_TypeDef)); if (pNode == NULL) { return STATUS_DATA_STRUCT_FALSE; } pNode->next = NULL; if (pHead->front->next == NULL) { pHead->rear = pHead->front; } pHead->rear->next = pNode; pHead->rear = pNode; /* 存储用户数据 */ pNode->data = (void *)calloc(1,dataSize); if (pNode->data == NULL) { return STATUS_DATA_STRUCT_FALSE; } memcpy(pNode->data,dataIn,dataSize); return STATUS_DATA_STRUCT_TRUE;}/*********************************************************************************************************** Function Name : PopLinkQueue* Description : 链式队列出队* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/DATA_STRUCT_STATUS_ENUM PopLinkQueue( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead, void *dataOut, uint32_t dataSize ){ if (pHead == NULL) { return STATUS_DATA_STRUCT_UNDEFINED; } if (LinkQueueIsEmpty(pHead) == STATUS_DATA_STRUCT_TRUE) { return STATUS_DATA_STRUCT_FALSE; } /* 出队时，头指针始终指向头结点，出队头结点后面的节点 */ LINK_QUEUE_NODE_TypeDef *oldNode = pHead->front->next; pHead->front->next = oldNode->next; oldNode->next = NULL; if (pHead->front->next == NULL) { pHead->rear = pHead->front; } DATA_STRUCT_STATUS_ENUM isDataOK = STATUS_DATA_STRUCT_FALSE; if (oldNode->data != NULL) { memcpy(dataOut,oldNode->data,dataSize); free(oldNode->data); oldNode->data = NULL; isDataOK = STATUS_DATA_STRUCT_TRUE; } free(oldNode); oldNode = NULL; return isDataOK;}/*********************************************************************************************************** Function Name : GetLinkQueueElement* Description : 获取链式队列元素* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/DATA_STRUCT_STATUS_ENUM GetLinkQueueElement( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead, void *dataOut, uint32_t dataSize ){ if (pHead == NULL) { return STATUS_DATA_STRUCT_UNDEFINED; } if (LinkQueueIsEmpty(pHead) == STATUS_DATA_STRUCT_TRUE) { return STATUS_DATA_STRUCT_FALSE; } /* 出队时，头指针始终指向头结点，出队头结点后面的节点 */ DATA_STRUCT_STATUS_ENUM isDataOK = STATUS_DATA_STRUCT_FALSE; LINK_QUEUE_NODE_TypeDef *oldNode = pHead->front->next; if (oldNode->data != NULL) { memcpy(dataOut,oldNode->data,dataSize); isDataOK = STATUS_DATA_STRUCT_TRUE; } return isDataOK;}/*********************************************************************************************************** Function Name : TraverseLinkQueue* Description : 遍历链式队列* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/void TraverseLinkQueue( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead, void *dataOut, uint32_t dataSize,\ void (*show_CallBack)( void *dataOut ) ){ LINK_QUEUE_TypeDef queue = *pHead; LINK_QUEUE_NODE_TypeDef *pNode = queue.front->next; while (pNode != NULL) { memcpy(dataOut,pNode->data,dataSize); if (show_CallBack) { show_CallBack(dataOut); } pNode = pNode->next; }}/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics **********END OF FILE*************************/[LinkQueue.h]/*********************************************************************************************************** @file LinkQueue.h* @author SY* @version V1.0.0* @date 2016-9-1 11:17:33* @IDE V4.70.0.0* @Chip STM32F407VE* @brief 链式队列头文件********************************************************************************************************** @attention** **********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Define to prevent recursive inclusion**********************************************************************************************************/#ifndef __LINKQUEUE_H#define __LINKQUEUE_H/*********************************************************************************************************** Exported Includes**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Exported define**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Exported types**********************************************************************************************************/typedef struct tagLINK_QUEUE_NODE_TypeDef{ void *data; struct tagLINK_QUEUE_NODE_TypeDef *next;}LINK_QUEUE_NODE_TypeDef;typedef struct{ LINK_QUEUE_NODE_TypeDef *front; LINK_QUEUE_NODE_TypeDef *rear;}LINK_QUEUE_TypeDef;/*********************************************************************************************************** Exported constants**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Exported macro**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Exported variables**********************************************************************************************************//*********************************************************************************************************** Exported functions**********************************************************************************************************/LINK_QUEUE_TypeDef *CreateLinkQueue( void );DATA_STRUCT_STATUS_ENUM LinkQueueIsEmpty( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead );void ClearLinkQueue( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead );void DestoryLinkQueue( LINK_QUEUE_TypeDef **pHead );DATA_STRUCT_STATUS_ENUM PushLinkQueue( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead, void *dataIn, uint32_t dataSize );DATA_STRUCT_STATUS_ENUM PopLinkQueue( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead, void *dataOut, uint32_t dataSize );DATA_STRUCT_STATUS_ENUM GetLinkQueueElement( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead, void *dataOut, uint32_t dataSize );void TraverseLinkQueue( LINK_QUEUE_TypeDef *pHead, void *dataOut, uint32_t dataSize,\ void (*show_CallBack)( void *dataOut ) );#endif/************************ (C) COPYRIGHT STMicroelectronics **********END OF FILE*************************/备注：
1、本文以链表形式实现队列，使用动态内存存储链表节点及数据域。
2、采用泛型编程思想，不限制数据类型。数据可以是基本数据类型也可以是复合数据类型。
3、测试
[main.c]/*********************************************************************************************************** Function Name : TestSeqQueue* Description : 测试顺序队列* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/void PrintSeqQueue( void *data ){ uint8_t *temp = data; printf("%d\r\n",*temp);}/*********************************************************************************************************** Function Name : TestLinkQueue* Description : 测试链式队列* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/void TestLinkQueue( void ){ LINK_QUEUE_TypeDef *pHead = CreateLinkQueue(); if (pHead == NULL) { printf("内存分配失败！\r\n"); return; } { for (uint8_t i=1; i<=3; ++i) { PushLinkQueue(pHead, &i, sizeof(i)); } uint8_t dataBuff = 0; printf("----- STATR -----\r\n"); TraverseLinkQueue(pHead, &dataBuff, sizeof(dataBuff), PrintSeqQueue); printf("----- E N D -----\r\n\r\n"); } { uint8_t dataBuff = 0; PopLinkQueue(pHead,&dataBuff, sizeof(dataBuff)); printf("出队元素：%d\r\n",dataBuff); printf("----- STATR -----\r\n"); TraverseLinkQueue(pHead, &dataBuff, sizeof(dataBuff), PrintSeqQueue); printf("----- E N D -----\r\n\r\n"); }}/*********************************************************************************************************** Function Name : main* Description : 入口函数* Input : None* Output : None* Return : None**********************************************************************************************************/int main( void ){ InitSystem(); TestLinkQueue(); while (1); }打印结果：
—– STATR —–
1
2
3
—– E N D —–
出队元素：1
—– STATR —–
2
3
—– E N D —–
0 0
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