C语言 队列 链式结构 实现
一个C语言链式结构实现的队列 mQueue (GCC编译)。
/**
* @brief C语言实现的链式队列
* @author wid
* @date 2013-10-31
*
* @note 若代码存在 bug 或程序缺陷, 请留言反馈, 谢谢!
*/ #include <stdio.h>
#include <stdlib.h> #define TRUE 1
#define FALSE 0 typedef struct Point2D
{
int x;
int y;
}ElemType; //元素结构 typedef struct QNODE
{
ElemType *pe;
struct QNODE *next;
}QueueNode; //队列节点结构 typedef struct MQUEUE
{
QueueNode *rear; //队列尾节点
QueueNode *front; //队列头节点
int len; //队列长度
}mQueue; //队列方法声明
mQueue *CreateQueue(); ///创建一个空队列
void DestroyQueue( mQueue *pQueue ); ///销毁队列 pQueue
void ClearQueue( mQueue *pQueue ); ///置空队列 pQueue
int IsEmpty( mQueue *pQueue ); ///是否为空空队列
int GetLength( mQueue *pQueue ); ///获取队列长度
int EnQueue( mQueue *pQueue, ElemType *pe ); ///将元素pe插入到队尾
int DeQueue( mQueue *pQueue, ElemType **pe ); ///将将队头元素出队
int GetHead( mQueue *pQueue, ElemType **pe ); ///获取队头元素(不出队)
void ForEachQueue( mQueue *pQueue, void (*func)(ElemType *pe) ); ///从队头到队尾依次执行func函数 //队列方法实现
/**
* @brief 创建一个空队列
*
* @return 返回指向新创建的队列的指针
*/
mQueue *CreateQueue()
{
///创建队列
mQueue *pQueue = (mQueue *)malloc( sizeof(mQueue) ); ///令队头指向队尾
pQueue->front = pQueue->rear = (QueueNode *)malloc( sizeof(QueueNode) ); ///队尾的next节点指向NULL
pQueue->rear->next = NULL; ///队头的next节点指向队尾
pQueue->front->next = pQueue->rear; ///初始化队长为 0
pQueue->len = ; return pQueue;
} /**
* @brief 销毁队列 pQueue
*
* @param pQueue 指向待销毁的队列
*/
void DestroyQueue( mQueue *pQueue )
{
QueueNode *tmp = NULL; ///释放队列内元素
while( pQueue->front != NULL )
{
tmp = pQueue->front->next;
free( pQueue->front );
pQueue->front = tmp;
} ///释放队列
free( pQueue );
} /**
* @brief 将队列中的元素全部清除
*
* @param pQueue 指向待置空的队列
*/
void ClearQueue( mQueue *pQueue )
{
QueueNode *tmp = NULL; ///释放队列内元素(保留一队尾节点)
while( pQueue->front->next != NULL )
{
tmp = pQueue->front->next;
free( pQueue->front );
pQueue->front = tmp;
} pQueue->len = ;
} /**
* @brief 是否为空队列
*
* @param pQueue 指向待检测的队列
*
* @return 若为空则返回 TRUE, 否则返回 FALSE
*/
int IsEmpty( mQueue *pQueue )
{
return pQueue->len == ? TRUE : FALSE;
} /**
* @brief 获取队列长度
*
* @param pQueue 指向待获取长度的队列
*
* @return 返回队列当前长度
*/
int GetLength( mQueue *pQueue )
{
return pQueue->len;
} /**
* @brief 将元素pe插入到队尾
*
* @param pQueue 指向待入队的队列
* @param pe 指向待插入的元素
*
* @return 插入成功则返回入队后队列的长度, 否则返回 -1
*/
int EnQueue( mQueue *pQueue, ElemType *pe )
{
///请求一个新节点
QueueNode *pNode = (QueueNode *)malloc( sizeof(QueueNode) ); ///新节点的数据元素指向传入的元素
pNode->pe = pe; ///新节点的next节点指向 NULL
pNode->next = NULL; ///队尾的next节点指向新节点
pQueue->rear->next = pNode; ///令队尾指向新节点
pQueue->rear = pNode; return ++pQueue->len;
} /**
* @brief 将队头元素出队
*
* @param pQueue 指向待出队的队列
* @param pe 指向接收元素的指针的指针
*
* @return 成功出队后返回出队后队列的长度, 否则返回 -1
*/
int DeQueue( mQueue *pQueue, ElemType **pe )
{ ///队列是否为空
if( pQueue->front == pQueue->rear )
return -; ///得到队头元素
*pe = pQueue->front->next->pe; ///令队头指向上一节点
QueueNode *tmp = pQueue->front;
pQueue->front = pQueue->front->next;
free( tmp ); return --pQueue->len;
} /**
* @brief 获取队头元素, 不出栈
*
* @param 指向待获取队头元素的队列
* @param 指向接收出栈元素的指针的指针
*
* @return 获取成功则返回元素在队列中的位置, 否则返回 -1, 且 *pe 指向 NULL
*
* @note 元素位置由 0 计起
*/
int GetHead( mQueue *pQueue, ElemType **pe )
{
///队列是否为空
if( pQueue->front == pQueue->rear )
{
*pe = NULL;
return -;
} ///得到队头元素
*pe = pQueue->front->next->pe; return pQueue->len - ;
} /**
* @brief 从队头到队尾对每个元素依次执行 func 函数
*
* @param pQueue 指向待处理的队列
* @param func 回调函数
*/
void ForEachQueue( mQueue *pQueue, void (*func)(ElemType *pe) )
{
QueueNode *tmp = pQueue->front; ///遍历执行 func
while( tmp != pQueue->rear && (tmp = tmp->next) )
{
func( tmp->pe );
}
} //测试 /**
* @brief 输出元素 pe
*/
void display( ElemType *pe )
{
printf( "(%d,%d )", pe->x, pe->y );
} int main()
{
///准备数据元素
ElemType pt1 = { , };
ElemType pt2 = { , };
ElemType pt3 = { , };
ElemType pt4 = { , };
ElemType pt5 = { , }; ///测试 CreateQueue
mQueue *pque = CreateQueue(); ///测试 IsEmpty、GetLength
if( IsEmpty(pque) == TRUE )
printf( "队列当前长度:%d, 是否为空队列:%d\n", GetLength(pque), IsEmpty(pque) ); ///测试 EnQueue
EnQueue( pque, &pt1 );
if( IsEmpty(pque) != TRUE )
printf( "入队1元素后队列当前长度:%d, 是否为空队列:%d\n", GetLength(pque), IsEmpty(pque) ); ///测试 ClearQueue
ClearQueue( pque );
printf( "清空队列, 当前长度:%d\n", GetLength(pque) ); ///入队5元素
printf( "\n连续入队5元素..\n" );
EnQueue( pque, &pt1 );
EnQueue( pque, &pt2 );
EnQueue( pque, &pt3 );
EnQueue( pque, &pt4 );
EnQueue( pque, &pt5 ); ///测试 ForEachQueue
printf( "测试 ForEachQueue:" );
ForEachQueue( pque, display ); ///测试 DeQueue
ElemType *p = NULL;
if( DeQueue(pque, &p) != - )
printf( "\n\n测试DeQueue, 出队元素为:(%d,%d), 出队后队列长度:%d\n", p->x, p->y, GetLength(pque) ); ///测试 GetHead
if( GetHead(pque, &p) != - )
printf( "\n测试GetHead, Head元素为(%d,%d)\n", p->x, p->y ); ///全部出队
printf( "\n执行全部出队...\n" );
while( DeQueue(pque, &p) != - )
{
printf( "当前出队:(%d,%d), 队列剩余长度:%d, 是否为空队列%d\n", p->x, p->y, GetLength(pque), IsEmpty(pque) );
} ///销毁队列
printf( "\n销毁队列...\n" );
DestroyQueue( pque ); return ;
}
运行测试:
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