数据结构8-链队列

一、定义

1.节点

typedef struct LinkNode{
	int data;        // 数据域
	LinkNode* next;  // 指针域
}*LinkNodePtr;

2.队列

typedef struct LinkQueue{
	LinkNodePtr front;  // 头指针
	LinkNodePtr rear;   // 尾指针
}*LinkQueuePtr;

二、初始化

// 创建一个空的队列
LinkQueuePtr initQueue(){
	LinkQueuePtr resultPtr = (LinkQueuePtr)malloc(sizeof(LinkQueue));
	LinkNodePtr headerPtr = (LinkNodePtr)malloc(sizeof(LinkNodePtr));
	headerPtr->next = NULL;
	
	resultPtr->front = headerPtr;
	resultPtr->rear = headerPtr;
	return resultPtr;
}

三、输出队列函数

void outputLinkQueue(LinkQueuePtr paraQueuePtr){
	LinkNodePtr tempPtr = paraQueuePtr->front->next;
	while (tempPtr != NULL) {
		printf("%d ", tempPtr->data);
		tempPtr = tempPtr->next;
	}
	printf("rn");
}

四、排队

// 排队
void enqueue(LinkQueuePtr paraQueuePtr, int paraElement) {
	//第一步：创建一个新的队列
	LinkNodePtr tempNodePtr = (LinkNodePtr)malloc(sizeof(LinkNodePtr));
	tempNodePtr->data = paraElement;
	tempNodePtr->next = NULL;
	
	//第二步：连接到现存的尾部
	paraQueuePtr->rear->next = tempNodePtr;
	
	//第三步：这是新的尾部
	paraQueuePtr->rear = tempNodePtr;
}

五、出列

// 出列
int dequeue(LinkQueuePtr paraQueuePtr) {
	int resultValue;
	LinkNodePtr tempNodePtr;

	//第一步：判断队列是否为空
	if (paraQueuePtr->front == paraQueuePtr->rear) {  //头指针等于尾指针则为空
		printf("队列为空rn");
		return -1;
	}

	//第二步：改变队列
	tempNodePtr = paraQueuePtr->front->next;
	resultValue = tempNodePtr->data;
	paraQueuePtr->front->next = paraQueuePtr->front->next->next;

	if (paraQueuePtr->rear == tempNodePtr) {
		paraQueuePtr->rear = paraQueuePtr->front;
	}

	//第三步：释放内存
	// free(tempNodePtr);
	tempNodePtr = NULL;

	//第四步：返回
	return resultValue;
}

六、测试

void testLinkQueue(){
	LinkQueuePtr tempQueuePtr;
	tempQueuePtr = initQueue();
	enqueue(tempQueuePtr, 20);
	enqueue(tempQueuePtr, 50);
	enqueue(tempQueuePtr, 60);

	outputLinkQueue(tempQueuePtr);

	printf("出列得到 %drn", dequeue(tempQueuePtr));
	printf("出列得到 %drn", dequeue(tempQueuePtr));
	printf("出列得到 %drn", dequeue(tempQueuePtr));
	printf("出列得到 %drn", dequeue(tempQueuePtr));

	enqueue(tempQueuePtr, 7);
	outputLinkQueue(tempQueuePtr);
}

七、完整代码

#include 
#include 

typedef struct LinkNode{
	int data;        // 数据域
	LinkNode* next;  // 指针域
}*LinkNodePtr;

typedef struct LinkQueue{
	LinkNodePtr front;  // 头指针
	LinkNodePtr rear;   // 尾指针
}*LinkQueuePtr;

// 创建一个空的队列
LinkQueuePtr initQueue(){
	LinkQueuePtr resultPtr = (LinkQueuePtr)malloc(sizeof(LinkQueue));
	LinkNodePtr headerPtr = (LinkNodePtr)malloc(sizeof(LinkNodePtr));
	headerPtr->next = NULL;
	
	resultPtr->front = headerPtr;
	resultPtr->rear = headerPtr;
	return resultPtr;
}

void outputLinkQueue(LinkQueuePtr paraQueuePtr){
	LinkNodePtr tempPtr = paraQueuePtr->front->next;
	while (tempPtr != NULL) {
		printf("%d ", tempPtr->data);
		tempPtr = tempPtr->next;
	}
	printf("rn");
}

// 排队
void enqueue(LinkQueuePtr paraQueuePtr, int paraElement) {
	//第一步：创建一个新的队列
	LinkNodePtr tempNodePtr = (LinkNodePtr)malloc(sizeof(LinkNodePtr));
	tempNodePtr->data = paraElement;
	tempNodePtr->next = NULL;
	
	//第二步：连接到现存的尾部
	paraQueuePtr->rear->next = tempNodePtr;
	
	//第三步：这是新的尾部
	paraQueuePtr->rear = tempNodePtr;
}

// 出列
int dequeue(LinkQueuePtr paraQueuePtr) {
	int resultValue;
	LinkNodePtr tempNodePtr;

	//第一步：判断队列是否为空
	if (paraQueuePtr->front == paraQueuePtr->rear) {  //头指针等于尾指针则为空
		printf("队列为空rn");
		return -1;
	}

	//第二步：改变队列
	tempNodePtr = paraQueuePtr->front->next;
	resultValue = tempNodePtr->data;
	paraQueuePtr->front->next = paraQueuePtr->front->next->next;

	if (paraQueuePtr->rear == tempNodePtr) {
		paraQueuePtr->rear = paraQueuePtr->front;
	}

	//第三步：释放内存
	// free(tempNodePtr);
	tempNodePtr = NULL;

	//第四步：返回
	return resultValue;
}

void testLinkQueue(){
	LinkQueuePtr tempQueuePtr;
	tempQueuePtr = initQueue();
	enqueue(tempQueuePtr, 20);
	enqueue(tempQueuePtr, 50);
	enqueue(tempQueuePtr, 60);

	outputLinkQueue(tempQueuePtr);

	printf("出列得到 %drn", dequeue(tempQueuePtr));
	printf("出列得到 %drn", dequeue(tempQueuePtr));
	printf("出列得到 %drn", dequeue(tempQueuePtr));
	printf("出列得到 %drn", dequeue(tempQueuePtr));

	enqueue(tempQueuePtr, 7);
	outputLinkQueue(tempQueuePtr);
}
int main(){
	
	testLinkQueue();
	
	return 0;
} 

八、运行结果

20 50 60
出列得到 20
出列得到 50
出列得到 60
队列为空
出列得到 -1
7

九、总结

链队列的操作与栈类似，不同之处是，删除是在表的头部（队列）进行，是一种先进先出的线性表。判断队列是否为空，只需看头指针是否等于尾指针，时间复杂度为O（1）。