C语言线性表之队列算法一：链式队列

     之前写过《C语言实现线性表之栈算法》，《C语言实现线性表之链表算法》《C语言实现线性表连续存储结构相关算法》三篇关于算法的文章，但这三篇文章中只有大段的代码，并没有相关的解说，对于当时的我来说，思路会比较清晰，但过一段时间后，这些个算法为什么这样实现，也许就想不起来了，所以本文增加一些解说性的文字，如果各位看官看的不爽，恳请不吝赐教。

一、定义

队列：无非就是一种先进先出的一种存储结构，可以用以下的示意图进行演示。

二、分类

1）动态队列：通常使用链表来实现

2）静态队列：使用数组来实现

三、动态队列的实现

第一部分：其本实现思路：动太队列的实现使用链表来实现，如下示意图：

其中Rear为队尾用于插入数据，而Front为队头，用于出队

第二部分：算法

　　1）第一步：定义链表节点及队列，队列只需要包含一个头结一个尾即可。

typedef struct LinkList{
    int data;
    struct LinkList * next;
}NODE, * PNODE;

typedef struct Queue{
    PNODE front;
    PNODE rear;
}QUEUE,* PQUEUE ;

　　2）第二步：初始化，初始化时，我在此处并没有使用头结点，因为我觉点使用了头结点并非特别好（具体哪里不好我也说不清楚），此处初始化只需要将队头与队属置空即可

//初始化
bool init(PQUEUE pq){
    pq->front=NULL;
    pq->rear=pq->front;
}           

　　3）第三步：入队，因为此处并没有使用头结点，所以每次入队元素的时候需要特别判断栈是否为空（暂时先不考虑判空算法），如果为空，需要特别处理一下（需要让队尾与队头指向同一个节点）

 bool inQueue(PQUEUE pq,int val){
    //创建新的节点 
    PNODE pnew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
    if(NULL==pnew){
        printf("动态内存分配失败，元素入队失败！");
        return false;
    }

    pnew->data=val; 
    pnew->next=NULL;


    //判断是否为空    
    if(isEmpty(pq)){
        pq->rear=pnew;
        pq->front=pq->rear; 
    }
    else{
        pq->rear->next=pnew;
        pq->rear=pnew;
    }

}

　　4）第四步：出队，明显示需要判断队列是否为空

 int outQueue(PQUEUE pq){
    if(isEmpty(pq)){
        printf("队列已空，再无元素可供出队,程序将返回0！
");
        return 0;
    }
    PNODE p=pq->front;
    int result=p->data;
    pq->front=pq->front->next;
    free(p);
}

　　5）第五步：判断为空，因为没有使用头结点，所以我们只需要判断队尾或队头是否为空即可，如果使用了头结点，则需要判断队头的next指针域是否为空

 bool isEmpty(PQUEUE pq){
    if(pq->rear    ==NULL){
        return true;
    }
    return false;
}

　　6）第六步：输出

void showElements(PQUEUE pq){
    if(isEmpty(pq)){
        printf("栈为空，无元素可供输出！
");
        return;
    }
    PNODE p=pq->front;
    while(p!=NULL){
        printf("%d  ",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("
");
｝

　　7）第七步：main方法

int main(int argc, char *argv[])
{
    QUEUE qu;
    init(&qu);
    showElements(&qu);
    outQueue(&qu);
    inQueue(&qu,1);
    inQueue(&qu,2);
    inQueue(&qu,3);
    inQueue(&qu,4);
    inQueue(&qu,5);
    showElements(&qu);
    outQueue(&qu);
    showElements(&qu);
    outQueue(&qu);
    showElements(&qu);
    return 0;
}

　　 结果：

       

　8) 程序下载（本程序中另附一份加入头结点的实现方式）：点我