C语言数据结构 3.3：链队列和循环队列

队列（queue）是只允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表。

链队列顾名思义就是以链表的结构实现的队列

#include 
#include 


typedef struct LinkNode {
	int data;
	LinkNode* next;
}*LinkNodePtr;


typedef struct LinkQueue {
	LinkNodePtr front;
	LinkNodePtr rear;
}*LinkQueuePtr;


LinkQueuePtr initQueue() {
	LinkQueuePtr resultPtr = (LinkQueuePtr)malloc(sizeof(struct LinkQueue));
	//队列的第一个结点，数据不存在这里面，只是用来牵起整条队列
	LinkNodePtr headerPtr = (LinkNodePtr)malloc(sizeof(struct LinkQueue));
	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");
}


void enqueue(LinkQueuePtr paraQueuePtr, int paraElement) {
	//Step 1. 创建一个新的结点
	LinkNodePtr tempNodePtr = (LinkNodePtr)malloc(sizeof(struct LinkNode));
	tempNodePtr->data = paraElement;
	tempNodePtr->next = NULL;

	//Step 2. 连接到上一个结点
	paraQueuePtr->rear->next = tempNodePtr;

	//Step 3. 改变队尾
	paraQueuePtr->rear = tempNodePtr;
}//Of enqueue


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

	//Step 1. 检查队列是否为空
	if (paraQueuePtr->front == paraQueuePtr->rear) {
		printf("The queue is empty.rn");
		return -1;
	}

	//Step 2.出队操作
	tempNodePtr = paraQueuePtr->front->next;
	resultValue = tempNodePtr->data;
	paraQueuePtr->front->next = paraQueuePtr->front->next->next;

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

	//Step 3. 释放空间
	tempNodePtr = NULL;

	//Step 4. 返回数据
	return resultValue;
}


void testLinkQueue() {
	LinkQueuePtr tempQueuePtr;
	tempQueuePtr = initQueue();
	enqueue(tempQueuePtr, 10);
	enqueue(tempQueuePtr, 30);
	enqueue(tempQueuePtr, 50);

	outputLinkQueue(tempQueuePtr);

	printf("dequeue gets %drn", dequeue(tempQueuePtr));
	printf("dequeue gets %drn", dequeue(tempQueuePtr));
	printf("dequeue gets %drn", dequeue(tempQueuePtr));
	printf("dequeue gets %drn", dequeue(tempQueuePtr));

	enqueue(tempQueuePtr, 8);
	outputLinkQueue(tempQueuePtr);
}
int main() {
	testLinkQueue();
	return 0;
}

1. 运行过程中，哪些变量分配在相邻的空间？
2. 局部变量的空间能否重复利用？举例说明。
3. 指针的地址和值的区别是什么？

1.全局区（静态区），全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。

2.可以，循环链表就是。

3.地址即钥匙，值是钥匙对应区域存放的值。

循环队列可以很好的解决假溢出的问题

#include 
#include 

#define TOTAL_SPACE 5


typedef struct CircleIntQueue {
	int data[TOTAL_SPACE];

	int head;

	int tail;
}*CircleIntQueuePtr;


CircleIntQueuePtr initQueue() {
	CircleIntQueuePtr resultPtr = (CircleIntQueuePtr)malloc(sizeof(struct CircleIntQueue));
	resultPtr->head = 0;
	resultPtr->tail = 0;

	return resultPtr;
}


void enqueue(CircleIntQueuePtr paraPtr, int paraValue) {
	if ((paraPtr->tail + 1) % TOTAL_SPACE == paraPtr->head) {
		printf("Queue full.rn");
		return;
	}

	paraPtr->data[paraPtr->tail % TOTAL_SPACE] = paraValue;
	paraPtr->tail++;
}


int dequeue(CircleIntQueuePtr paraPtr) {
	int resultValue;
	if (paraPtr->head == paraPtr->tail) {
		printf("No element in the queue.rn");
		return -1;
	}

	resultValue = paraPtr->data[paraPtr->head % TOTAL_SPACE];
	paraPtr->head++;

	return resultValue;
}


void outputLinkQueue(CircleIntQueuePtr paraPtr) {
	int i;
	if (paraPtr->head == paraPtr->tail) {
		printf("Empty queue.");
		return;
	}

	printf("Elements in the queue: ");
	for (i = paraPtr->head; i < paraPtr->tail; i++) {
		printf("%d, ", paraPtr->data[i % TOTAL_SPACE]);
	}

	printf("rn");
}


void testLinkQueue() {
	int i = 10;
	CircleIntQueuePtr tempPtr = initQueue();
	for (; i < 16; i ++) {
		enqueue(tempPtr, i);
	}

	outputLinkQueue(tempPtr);

	for (i = 0; i < 6; i ++) {
		printf("dequeue gets %drn", dequeue(tempPtr));
	}

	enqueue(tempPtr, 8);
	outputLinkQueue(tempPtr);
}

int main() {
	testLinkQueue();
	return 0;
}