队列的表示和基本操作的实现

//库函数头文件包含
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>

//函数状态码的定义
#define TRUE        1
#define FALSE       0
#define OK          1
#define ERROR       0
#define OVERFLOW   -2

typedef int Status;
typedef int QElemType;

//------单链队列————队列的链式存储结构-----------
typedef struct QNode{
QElemType data;
struct QNode *next;
}QNode, *QueuePtr;

typedef struct{
QueuePtr Front;         //队头指针
QueuePtr Rear;          //队尾指针
}LinkQueue;

//--------基本操作的函数的实现------------------

//构造一个空队列Q
Status InitQueue(LinkQueue &Q){
Q.Front = Q.Rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!Q.Front)
exit(OVERFLOW);
Q.Front->next = NULL;
return OK;
}

//销毁队列Q，Q不再存在
Status DestroyQueue(LinkQueue &Q){
while(Q.Front){
Q.Rear = Q.Front->next;
free(Q.Front);
Q.Front = Q.Rear;
}
Q.Front = NULL;
Q.Rear = NULL;
return OK;
}

//将Q清为空队列
Status ClearQueue(LinkQueue &Q){
QueuePtr p, q;
Q.Rear = Q.Front;
p = Q.Front->next;
Q.Front->next = NULL;
while(p){
q = p;
p = p->next;
free(q);
}
return OK;
}

//判断队列是否为空
Status QueueEmpty(LinkQueue Q){
return Q.Front == Q.Rear;
}

//返回Q的元素个数，即为队列的长度
int QueueLength(LinkQueue Q){
int len = 0;
if(Q.Front == Q.Rear)
return len;
QueuePtr p = Q.Front;
while(p != Q.Rear){
p = p->next;
++len;
}
return len;
}

//返回队头元素
Status GetHead(LinkQueue Q, QElemType &e){
QueuePtr p;
if(!Q.Front)
return ERROR;
p = Q.Front->next;
e = p->data;
return OK;
}

//在队尾插入元素（即入队）
Status EnQueue(LinkQueue &Q, QElemType e){
QueuePtr p;
p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!p)
exit(OVERFLOW);     //储存分配失败
p->data = e;
p->next = NULL;         //（划重点）
Q.Rear->next = p;
Q.Rear = p;
return OK;
}

//删除队头元素（即出队）
Status DeQueue(LinkQueue &Q, QElemType &e){
if(Q.Front == Q.Rear)
return ERROR;
QueuePtr p;
p = Q.Front->next;
e = p->data;
Q.Front->next = p->next;
if(Q.Rear == p)
Q.Rear = Q.Front;       //队列中只有一个元素，修改尾指针指向的位置
free(p);
return OK;
}

//visit()函数
Status Print(QElemType e){
printf("%d ", e);
return OK;
}

//遍历队列
Status QueueTraverse(LinkQueue Q, Status (*visit)(QElemType)){
QueuePtr p = Q.Front->next;
while(p){
if(!visit(p->data))
return ERROR;
p = p->next;
}
return OK;
}

//主函数
int main(){
LinkQueue Q;
QElemType a;

InitQueue(Q);                   //初始化一个空队列

printf("输入5个数：\n");
for(int i = 0; i < 5; ++i){
scanf("%d", &a);
EnQueue(Q, a);
}

printf("遍历队列：\n");
QueueTraverse(Q, Print);

DeQueue(Q, a);
printf("\n执行出队操作的结果：\n");
QueueTraverse(Q, Print);

printf("\n获得队列长度操作的结果：\n%d", QueueLength(Q));

GetHead(Q, a);
printf("\n获得队头元素操作的结果：\n%d", a);

printf("\n判断队列是否为空：\n");
if(QueueEmpty(Q))
printf("YES");
else
printf("NO");

printf("\n执行清空队列操作后队列是否为空：\n");
ClearQueue(Q);
if(QueueEmpty(Q))
printf("YES");
else
printf("NO");

DestroyQueue(Q);

return 0;
}