队列的链式存储结构

队列是一种先进先出的线性表，只允许在一端插入另一端删除元素。对头删除，对尾插入元素。

队列的有两种存储结构：链式存储结构和循环顺序存储结构。

本篇主要记录队列的单链存储结构实现

#include 
#ifndef STATUS_H
#define STATUS_H

/* 状态码 */
#define	TRUE		1			//真 
#define	FALSE		0			//假
#define YES			1			//是
#define NO          0			//否 
#define	OK			1			//通过
#define	ERROR		0			//错误
#define SUCCESS		1			//成功 
#define UNSUCCESS	0			//失败 
#define	INFEASIBLE	-1			//不可行

#ifndef _MATH_H_ 				//系统中已有此状态码定义，要避免冲突 
#define	OVERFLOW	-2			//堆栈上溢
#define UNDERFLOW	-3			//堆栈下溢
#endif 

#ifndef NULL
#define NULL ((void*)0)
#endif

/* 状态码识别类型 */
typedef int Status;

//定义结构体
typedef char QElemType; /* QElemType类型根据实际情况而定，这里假设为char */

typedef struct QNode{/* 结点结构 */
	QElemType data;
	struct QNode *next;
}QNode, *QueuePtr;

typedef struct{ /* 队列的链表结构 */
	QueuePtr front;/* 队头、队尾指针 */
	QueuePtr rear;
}LinkQueue;
//基本操作的函数原型说明
//构造一个空队列 
void InitQueue(LinkQueue *Q); 

//销毁队列，Q不存在 
Status DestoryQueue(LinkQueue *Q);

//将Q清为空队列
Status ClearQueue(LinkQueue *Q);

//若Q为空队列，则返回TURE，否则返回FALSE
Status EmptyQueue(LinkQueue Q);

//队列长度
int QueueLength(LinkQueue Q);

//队列不为空，用e返回队列的头元素，并返回OK，否则返回ERROR
Status GetHead(LinkQueue Q, QElemType *e);

//掺入元素e为Q的新对尾元素
Status EnQueue(LinkQueue *Q, QElemType e);

//队列不为空时，删除Q的队列头元素，用e返回其值，并返回OK， 否则返回ERROR
Status DeQueue(LinkQueue *Q, QElemType *e);

//从对头到对尾依次调用visit函数，失败的话，则操作失败。 
Status QueueTraverse(LinkQueue Q, Status(*Visit)()); 

//操作队列的方法

//初始化单链队列 
void InitQueue(LinkQueue *Q){
	Q->front= Q->rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
	if(!Q->front)
		exit(OVERFLOW);
	Q->front->next= NULL;
	return OK;
}	

//销毁单链队列 
Status DestoryQueue(LinkQueue *Q){
	while(Q->front){
		Q->rear=Q->front->next;
		free(Q->front);
		Q->front= Q->rear;
	}		
	return OK;
}

//判断单链队列是否为空 
Status EmptyQueue(LinkQueue Q){
	if(Q.front==NULL && Q.rear==NULL){
		return TRUE;
	} else{
		return FALSE;
	}
} 

//在对尾插入新的元素 
Status EnQueue(LinkQueue *Q, QElemType e){
	//给指针分配内存
	QueuePtr q;
	q = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
	if(!q)
		exit(OVERFLOW);
	q->data = e;
	q->next=NULL;
	Q->rear->next=q;
	Q->rear=q;
	return OK;
}
//队列长度 
int QueueLength(LinkQueue Q){
	int i = 0;
	if(Q.front==NULL)
		exit(OVERFLOW);
	QueuePtr q;
	q = Q.front->next;
	while(q){
		++i;
		q = q->next;
	}
	return i; 
} 
//打印队列元素 
Status QueueTraverse(LinkQueue Q, Status(*Visit)()){
	QueuePtr q;
	if(Q.front==NULL)
		exit(OVERFLOW);
	q = Q.front->next;
	while(q){
		printf("  %d", q->data);
		q = q->next;
	}
	return OK;
}
//删除队列头元素 
Status DeQueue(LinkQueue *Q, QElemType *e){
	QueuePtr q;
	if(Q->front==NULL)
		exit(OVERFLOW);
	q = Q->front->next;
	*e = q->data;
	Q->front->next = q->next;
	if(Q->rear==q)
		Q->rear=Q->front;
	free(q);
	return OK;
}
//获取队列头元素 
Status GetHead(LinkQueue Q, QElemType *e){
	QueuePtr q;
	if(Q.front==NULL)
		exit(OVERFLOW);
	q = Q.front->next;
	*e = q->data;
	return OK;
}
 Status ClearQueue(LinkQueue *Q){
 	while(Q->front->next!=NULL){
 		Q->rear=Q->front->next;
 		Q->front->next=Q->rear->next;
 		free(Q->rear);
        Q->rear=Q->front->next;
	 }
	 Q->rear=Q->front;
	 return OK; 
 }

//主函数体
void PrintElem(QElemType e);
int main(int argc, char **argv){
	LinkQueue Q;
	int i = 0;
	QElemType e; 
	//初始化队列 
	
	printf("初始化队列Q...\n\n");	
	InitQueue(&Q);
	
	//判断队列是否为空
	EmptyQueue(Q) ? printf("队列为空！！\n\n") : printf("队列不为空！\n\n");
	
	//往队列插入0-9个数---为Q的新的队尾元素 
	for (i=0; i<=10; i++){
		EnQueue(&Q, i);
	}
	
	//判断队列是否为空
	EmptyQueue(Q) ? printf("队列为空！！\n\n") : printf("队列不为空！\n\n");
	
	//队列长度
	printf("队列长度%d\n\n", QueueLength(Q)); 
	
	//打印数列
	printf("打印队列元素："); 
	QueueTraverse(Q, PrintElem); 
	printf("\n\n");
	
	//打印队列长度
	printf("队列长队为%d\n\n", QueueLength(Q)); 
	
	//删除对头元素，用e返回
	DeQueue(&Q, &e); 
	printf("删除的对头元素为%d\n\n", e);
	
	printf("队列长队为%d\n\n", QueueLength(Q));
	
	DeQueue(&Q, &e); 
	printf("删除的对头元素为%d\n\n", e);
	
	printf("队列长队为%d\n\n", QueueLength(Q));
	
	//获取对头元素，用e返回
	GetHead(Q, &e);
	printf("获取到的对头元素为%d\n\n", e); 
	
	ClearQueue(&Q);
	printf("队列长度%d\n\n", QueueLength(Q)); 
	
	DestoryQueue(&Q);
	
	EmptyQueue(Q) ? printf("队列为空！！\n\n") : printf("队列不为空！\n\n");
	
	
	return 0;
}

void PrintElem(QElemType e){
	printf("%d ", e);
}