队列的链式存储结构实现

链式队列只能尾进头出，为了方便将front指针指向队列的头结点，而队尾指针指向终端结点；

链表初始化：创建一个空链表，并且空链表内包含一个头结点，头结点的后继为空，同时头指针与尾指针同时指向头结点。

链表的入队：新创建一个结点，判断队列是否为空，将队尾的后继指向新结点。同时将新结点作为尾结点。

链表的出队：通过头结点的后继找到第一个节点，将第一个结点的后继赋值给头结点的后继。然后删除free第一个结点。

链表的遍历：遍历时最好通过传值方式，防止在遍历过程中修改原链表。遍历条件是头指针不等于尾指针。

  1 #include<iostream>
  2 #define Max 50
  3 using namespace std;
  4 typedef int ElemType;
  5 typedef struct QueueNode //链式队列结点的定义
  6 {
  7     struct QueueNode* next;
  8     ElemType data;
  9 }QueueNode;
 10 
 11 typedef struct LinkQueue //链式队列的定义
 12 {
 13     QueueNode* front;//队列头结点指针
 14     QueueNode* real;//队列尾结点指针
 15 }LinkQueue;
 16 
 17 //队列方法声明
 18 
 19 LinkQueue* CreateLinkQueue();                          //创建一个含有头结点的空队列
 20 void DestroyLinkQueue(LinkQueue* pqueue);              //销毁队列
 21 int LengthLinkQueue(LinkQueue* pqueue);                //获取队列长度
 22 void ClearLinkQueue(LinkQueue* pqueue);                //清空队列内元素
 23 bool IsEmptyLinkQueue(LinkQueue* pqueue);              //检测是否为空队列
 24 bool IsFullLinkQueue(LinkQueue* pqueue);               //检测是否为满队列
 25 LinkQueue* PushLinkQueue(LinkQueue* qstack, ElemType e);    //将元素从队列尾入队
 26 LinkQueue* PopLinkQueue(LinkQueue* qstack, ElemType* e);    //将元素从队列头出队
 27 int GetLinkQueue(LinkQueue* pqueue);                //获取队列首元素
 28 void ShowLinkQueue(LinkQueue pqueue);                 //遍历队列内元素
 29 
 30 //栈方法实现
 31 //创建一个含有头结点的空队列
 32 LinkQueue* CreateLinkQueue()
 33 {
 34     LinkQueue* p = (LinkQueue*)malloc(sizeof(LinkQueue)); //创建空队列
 35     if (p == nullptr)
 36         exit(-1);
 37     p->front = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));// 创建头结点
 38     if (p->front == nullptr)
 39         exit(-1);
 40     p->front->next = nullptr;//创建含头结点的空队列
 41     p->real = p->front;
 42     return p;
 43 }
 44 //销毁队列
 45 void DestroyLinkQueue(LinkQueue* pqueue)
 46 {
 47     ClearLinkQueue(pqueue);
 48     if (pqueue)
 49         free(pqueue);
 50 }
 51 //清空队列结点
 52 void ClearLinkQueue(LinkQueue* pqueue)
 53 {
 54 
 55     QueueNode* p = pqueue->front->next;
 56     while (p)
 57     {
 58         pqueue->front->next = p->next; 
 59         free(p);
 60         p = pqueue->front->next;
 61     }
 62     pqueue->real = pqueue->front;
 63     
 64 }
 65 
 66 int LengthLinkQueue(LinkQueue pqueue)
 67 {
 68     int num = 0;
 69     while (pqueue.front != pqueue.real)
 70     {
 71         num++;
 72         pqueue.front = pqueue.front->next;
 73     }
 74     return num;
 75 }
 76 
 77 //检测是否为空队列
 78 bool IsEmptyLinkQueue(LinkQueue* pqueue)
 79 {
 80     return pqueue->real == pqueue->front ? true:false;
 81 }
 82 //检测是否为满队列
 83 bool IsFullLinkQueue(LinkQueue* pqueue)
 84 {
 85   //  return (pqueue->real+1)% Max == pqueue->front;
 86     return true;
 87 }
 88 //向队列尾部插入元素
 89 LinkQueue* PushLinkQueue(LinkQueue* pqueue, ElemType e)
 90 {
 91     QueueNode* p = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));//申请新结点
 92     if (!p)//内存分配失败
 93         exit(-1);
 94     p->data = e;//给新结点赋值
 95     p->next = nullptr;   
 96     pqueue->real->next = p;//新结点赋值给原尾结点的后继
 97     pqueue->real = p;//把当前新结点作为尾结点   
 98     return pqueue;
 99 }
100 //将队列第一个结点出队
101 LinkQueue* PopLinkQueue(LinkQueue* pqueue, ElemType* e)
102 {
103 
104     if (IsEmptyLinkQueue(pqueue))
105     {
106         return nullptr;
107     }
108     else
109     {
110         QueueNode* p = pqueue->front->next;//将删除的队列第一个结点赋值给一个临时指针
111         *e = p->data;//将与删除的值赋值给第一个结点
112         pqueue->front->next = p->next;//原队列的队头后继指向头结点后继
113         if (pqueue->real == p)
114         {
115             pqueue->real = pqueue->front;
116         }
117         free(p);//释放掉弹出结点的空间
118         return pqueue;
119     }
120 }
121 //获取队首元素
122 int GetLinkQueue(LinkQueue* pqueue)
123 {
124     return pqueue->front->next->data;
125 }
126 //遍历栈内元素
127 void ShowLinkQueue(LinkQueue pqueue)
128 {
129     while (pqueue.front != pqueue.real)
130     {
131         cout << pqueue.front->next->data<<" ";
132         pqueue.front = pqueue.front->next;
133     }
134     cout << endl;
135 }
136 int main() {
137     LinkQueue* que,*s;
138     que = CreateLinkQueue();
139     cout << IsEmptyLinkQueue(que) << endl;
140     s = PushLinkQueue(que, 3);
141     s = PushLinkQueue(que, 4);
142     s = PushLinkQueue(que, 5);
143     s = PushLinkQueue(que, 6);
144     s = PushLinkQueue(que, 7);
145     cout << LengthLinkQueue(*que) << endl;
146     cout << GetLinkQueue(que) << endl;
147     ShowLinkQueue(*que);
148     cout << IsEmptyLinkQueue(que) << endl;
149     int i = 5;
150     int* j = &i;
151     s = PopLinkQueue(que, j);
152     ShowLinkQueue(*que);
153     s = PopLinkQueue(que, j);
154     ShowLinkQueue(*que);
155     ClearLinkQueue(que);
156     ShowLinkQueue(*que);
157     cout << IsEmptyLinkQueue(que) << endl;
158     return 0;
159 
160 }