一步一步学数据结构之1--1（队列--单链表实现--含队头尾指针）

 

        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 ： 

#ifndef _LINKQUEUE_H_
#define _LINKQUEUE_H_

typedef void LinkQueue;

LinkQueue* LinkQueue_Create();

void LinkQueue_Destroy(LinkQueue* queue);

void LinkQueue_Clear(LinkQueue* queue);

int LinkQueue_Append(LinkQueue* queue, void* item);

void* LinkQueue_Retrieve(LinkQueue* queue);

void* LinkQueue_Header(LinkQueue* queue);

int LinkQueue_Length(LinkQueue* queue);

#endif

 

LinkQueue.c ： 

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "LinkQueue.h"

typedef struct _tag_LinkQueueNode TLinkQueueNode;

struct _tag_LinkQueueNode
{
	TLinkQueueNode* next;
	void* item;	
};

typedef struct _tag_LinkQueue
{
	TLinkQueueNode* front;
	TLinkQueueNode* rear;
	int length;	
}TLinkQueue;

LinkQueue* LinkQueue_Create()
{
	TLinkQueue* ret = (TLinkQueue*)malloc(sizeof(TLinkQueue));
	
	if(NULL != ret)
	{
		ret->front = NULL;
		ret->rear  = NULL;
		ret->length= 0;
	}
	
	return ret;
}

void LinkQueue_Destroy(LinkQueue* queue)
{
	LinkQueue_Clear(queue);
	
	free(queue);
}

void LinkQueue_Clear(LinkQueue* queue)
{
	while(LinkQueue_Length(queue) > 0)
	{
		LinkQueue_Retrieve(queue);
	}
}

int LinkQueue_Append(LinkQueue* queue, void* item)
{
	TLinkQueue* sQueue = (TLinkQueue*)queue;
	
	TLinkQueueNode* node = (TLinkQueueNode*)malloc(sizeof(TLinkQueueNode));
	
	int ret = (NULL!=sQueue) && (NULL!=item) && (NULL!=node);
	
	if(ret)
	{
		node->item = item;
		
		if(0 < sQueue->length)
		{
			sQueue->rear->next = node;
			sQueue->rear = node;
			node->next = NULL;
		}
		else
		{
			sQueue->front = node;
			sQueue->rear = node;
			node->next = NULL;
		}
		
		sQueue->length++;
	}
	
	if(!ret)
	{
		free(node);
	}
	
	return ret;
}

void* LinkQueue_Retrieve(LinkQueue* queue)
{
	TLinkQueue* sQueue = (TLinkQueue*)queue;
	
	TLinkQueueNode* node = NULL;
	
	void* ret = NULL;
	
	if((NULL != sQueue) && (0 < sQueue->length))
	{
		node = sQueue->front;
		sQueue->front = node->next;
		
		ret = node->item;
		
		free(node);
		
		sQueue->length--;
		
		if(0 == sQueue->length)
		{
			sQueue->front = NULL;
			sQueue->rear  = NULL;
		}
	}
	
	return ret;
}

void* LinkQueue_Header(LinkQueue* queue)
{
	TLinkQueue* sQueue = (TLinkQueue*)queue;
	
	void* ret = NULL;
	
	if((NULL!=sQueue)&&(0<sQueue->length))
	{
		ret = sQueue->front->item;
	}
	
	return ret;
}

int LinkQueue_Length(LinkQueue* queue)
{
	TLinkQueue* sQueue = (TLinkQueue*)queue;
	
	int ret = -1;
	
	if(NULL != sQueue)
	{
		ret = sQueue->length;
	}
	
	return ret;
}

 

Main.c     ：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "LinkQueue.h"

int main(void)
{
	LinkQueue* queue = LinkQueue_Create();
	
	int a[10];
	int i = 0;
	
	for(i=0; i<10; i++)
	{
		a[i] = i+1;
		
		LinkQueue_Append(queue, a+i);
	}
	
	printf("Header:  %d
", *(int*)LinkQueue_Header(queue));
	printf("Length:  %d

", LinkQueue_Length(queue));
	
	//LinkQueue_Clear(queue);
	
	while(LinkQueue_Length(queue) > 0)
	{
		printf("Retrieve:  %d
", *(int*)LinkQueue_Retrieve(queue));
	}
	
	LinkQueue_Destroy(queue);
	
	return 0;
}