队列使用单链表实现,另外设置两个指针一个指向队首,一个指向队尾。如果直接使用以前的带头节点的单链表,取队尾元素和入队的时间复杂度是O(N)。虽然可以采用循环链表,只设置一个指向尾节点的指针来解决,但是不是很好理解,所以我还是使用两个指针来实现^_^,代码比较简单
/**/
/********************************************************************
created: 2005/12/25
created: 25:12:2005 9:41
filename: queue.h
author: Liu Qi, ngaut#126.com
purpose: 链队列的定义与实现
*********************************************************************/
#ifndef QUEUE_H
#define QUEUE_H
#include < stdio.h >
#include < stdbool.h >
#include < malloc.h >
#include < assert.h >
typedef int ElemType;
typedef struct
{
ElemType Element;
struct Node* Next;
} Node;
typedef Node * PNode;
typedef struct
{
PNode front;
PNode rear;
} Queue;
/**/ /*===========================================================================
* Function name: MakeNode
* Parameter: target:元素的值
* Precondition: void
* Description: 构造一个节点,其值为target,Next为NULL
* Return value: 指向新节点的指针
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
static PNode MakeNode(ElemType target)
{
PNode PNewNode = (PNode) malloc(sizeof(Node));
assert( NULL != PNewNode );
PNewNode->Element = target;
PNewNode->Next = NULL;
return PNewNode;
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_Create
* Parameter: void
* Precondition: void
* Description: 创建一个队列
* Return value: 指向队列的指针
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
Queue * Q_Create( void )
{
Queue *Q = (Queue *) malloc(sizeof(Queue));
assert( NULL != Q );
Q->front = NULL;
Q->rear = NULL;
return Q;
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_IsEmpty
* Parameter: QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr
* Description: 判断队列是否为空
* Return value: true:队列为空,false:队列不空
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
bool Q_IsEmpty(Queue * QPtr)
{
assert( NULL != QPtr );
return (NULL == QPtr->front) ? true : false;
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_PushBack
* Parameter: target:要入队的元素,QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr
* Description: 入队
* Return value: void
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
void Q_PushBack(ElemType target, Queue * QPtr)
{
PNode PNewNode = MakeNode(target);
assert( NULL != QPtr );
if ( !Q_IsEmpty(QPtr)) //队列不为空,直接链接到队列尾部
{
QPtr->rear->Next = PNewNode;
QPtr->rear = PNewNode;
}
else
{ //队列为空
QPtr->front = PNewNode;
QPtr->rear = PNewNode;
}
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_PopFront
* Parameter: QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr)
* Description: 从队首出队
* Return value: 元素的值
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
void Q_PopFront(Queue * QPtr)
{
PNode PTmp;
assert( NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr));
PTmp = QPtr->front;
QPtr->front = PTmp->Next;
free(PTmp);
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_Front
* Parameter: QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr)
* Description: 返回队首的第一个元素的值
* Return value: 队首的第一个元素的值
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
ElemType Q_Front(Queue * QPtr) // 个人觉得该函数返回指针更具通用性
{
assert( NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr) );
return QPtr->front->Element;
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_Back
* Parameter: QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr)
* Description: 返回队尾最后一个元素的值
* Return value: 队尾最后一个元素的值
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
ElemType Q_Back(Queue * QPtr) // 个人觉得该函数返回指针更具通用性
{
assert( NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr) );
return QPtr->rear->Element;
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_Destory
* Parameter: QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr
* Description: 销毁队列,并释放空间
* Return value: void
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
void Q_Destory(Queue * QPtr)
{
assert( NULL != QPtr );
while ( !Q_IsEmpty(QPtr) )
{
Q_PopFront(QPtr);
}
free(QPtr);
}
#endif
created: 2005/12/25
created: 25:12:2005 9:41
filename: queue.h
author: Liu Qi, ngaut#126.com
purpose: 链队列的定义与实现
*********************************************************************/
#ifndef QUEUE_H
#define QUEUE_H
#include < stdio.h >
#include < stdbool.h >
#include < malloc.h >
#include < assert.h >
typedef int ElemType;
typedef struct
{
ElemType Element;
struct Node* Next;
} Node;
typedef Node * PNode;
typedef struct
{
PNode front;
PNode rear;
} Queue;
/**/ /*===========================================================================
* Function name: MakeNode
* Parameter: target:元素的值
* Precondition: void
* Description: 构造一个节点,其值为target,Next为NULL
* Return value: 指向新节点的指针
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
static PNode MakeNode(ElemType target)
{
PNode PNewNode = (PNode) malloc(sizeof(Node));
assert( NULL != PNewNode );
PNewNode->Element = target;
PNewNode->Next = NULL;
return PNewNode;
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_Create
* Parameter: void
* Precondition: void
* Description: 创建一个队列
* Return value: 指向队列的指针
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
Queue * Q_Create( void )
{
Queue *Q = (Queue *) malloc(sizeof(Queue));
assert( NULL != Q );
Q->front = NULL;
Q->rear = NULL;
return Q;
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_IsEmpty
* Parameter: QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr
* Description: 判断队列是否为空
* Return value: true:队列为空,false:队列不空
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
bool Q_IsEmpty(Queue * QPtr)
{
assert( NULL != QPtr );
return (NULL == QPtr->front) ? true : false;
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_PushBack
* Parameter: target:要入队的元素,QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr
* Description: 入队
* Return value: void
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
void Q_PushBack(ElemType target, Queue * QPtr)
{
PNode PNewNode = MakeNode(target);
assert( NULL != QPtr );
if ( !Q_IsEmpty(QPtr)) //队列不为空,直接链接到队列尾部
{
QPtr->rear->Next = PNewNode;
QPtr->rear = PNewNode;
}
else
{ //队列为空
QPtr->front = PNewNode;
QPtr->rear = PNewNode;
}
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_PopFront
* Parameter: QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr)
* Description: 从队首出队
* Return value: 元素的值
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
void Q_PopFront(Queue * QPtr)
{
PNode PTmp;
assert( NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr));
PTmp = QPtr->front;
QPtr->front = PTmp->Next;
free(PTmp);
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_Front
* Parameter: QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr)
* Description: 返回队首的第一个元素的值
* Return value: 队首的第一个元素的值
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
ElemType Q_Front(Queue * QPtr) // 个人觉得该函数返回指针更具通用性
{
assert( NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr) );
return QPtr->front->Element;
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_Back
* Parameter: QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr)
* Description: 返回队尾最后一个元素的值
* Return value: 队尾最后一个元素的值
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
ElemType Q_Back(Queue * QPtr) // 个人觉得该函数返回指针更具通用性
{
assert( NULL != QPtr && !Q_IsEmpty(QPtr) );
return QPtr->rear->Element;
}
/**/ /*===========================================================================
* Function name: Q_Destory
* Parameter: QPtr:指向队列的指针
* Precondition: NULL != QPtr
* Description: 销毁队列,并释放空间
* Return value: void
* Author: Liu Qi, [12/25/2005]
===========================================================================*/
void Q_Destory(Queue * QPtr)
{
assert( NULL != QPtr );
while ( !Q_IsEmpty(QPtr) )
{
Q_PopFront(QPtr);
}
free(QPtr);
}
#endif
测试代码如下:
#include
<
stdio.h
>
#include " queue.h "
#define MAX_CNT 10
int main()
{
int i;
Queue *QPtr = Q_Create();
for (i = 0; i < MAX_CNT; i++)
{
Q_PushBack(i, QPtr);
printf("Q->front: %d\n", Q_Front(QPtr));
printf("Q->rear: %d\n", Q_Back(QPtr));
}
printf("\n");
for (i = 0; i < MAX_CNT; i++)
{
Q_PopFront(QPtr);
if ( !Q_IsEmpty(QPtr) )
{
printf("Q->front: %d\n", Q_Front(QPtr));
printf("Q->rear: %d\n", Q_Back(QPtr));
}
}
Q_Destory(QPtr);
return 0;
}
明天该学串了,高兴ing......
#include " queue.h "
#define MAX_CNT 10
int main()
{
int i;
Queue *QPtr = Q_Create();
for (i = 0; i < MAX_CNT; i++)
{
Q_PushBack(i, QPtr);
printf("Q->front: %d\n", Q_Front(QPtr));
printf("Q->rear: %d\n", Q_Back(QPtr));
}
printf("\n");
for (i = 0; i < MAX_CNT; i++)
{
Q_PopFront(QPtr);
if ( !Q_IsEmpty(QPtr) )
{
printf("Q->front: %d\n", Q_Front(QPtr));
printf("Q->rear: %d\n", Q_Back(QPtr));
}
}
Q_Destory(QPtr);
return 0;
}