用链表实现队列的功能

链表不限定元素的长度，可以动态分配元素并添加，另外经常的增删是链表优于其他数据结构的特点．

今天我们用链表来实现一个队列.

linkList.h

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

#define new(type) (type *)malloc(sizeof(type))
#define FREE(p) \
if (p != NULL) {\
free(p);\
p = NULL;\
}
typedef struct Node{
int data;
struct Node *next;
}ListNode, *pListNode;

typedef struct _Queue{
int size;
pListNode headLink;
pListNode tailLink;
}Queue, *pQueue;

pQueue CreatedQueue(void);
pListNode CreateNode(int value);
pListNode popQueue(pQueue);
void pushQueue(pQueue queue, pListNode node);
void DestroyQueue(pQueue *queue);
void DestroyListNode(pListNode *node);
int LengthOfQueue(pQueue queue);
void ShowQueue(pQueue queue);

这里引进size对队列进行计数，

api中并没有判断empty 或者 full，直接用这个size即可.

linkList.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include "linkList.h"

//创建队列时，头尾指针均指向data域为0的节点.
pQueue CreatedQueue(void){
pQueue pq = new(Queue);
assert(pq != NULL);
//pListNode pn = CreateNode(0);
//assert(pn != NULL);
pq->size = 0;
pq->headLink = NULL; //pn;
pq->tailLink = NULL; //pn;
return pq;
}

pListNode CreateNode(int value){
pListNode pn= new(ListNode);
assert(pn != NULL);
pn->data = value;
pn->next = NULL;
return pn;
}

//删除节点是删除headLink指向的节点，改变headLink指向
pListNode popQueue(pQueue queue){
assert(queue != NULL);
if(queue->size == 0)
return NULL;
pListNode pn = queue->headLink;
queue->headLink = pn->next;
pn->next = NULL;
queue->size --;
if(queue->size ==0)
queue->tailLink = NULL;
return pn;
}

//增加节点放在队尾，改变tailLink指向,添加第一个元素headLink和tailLink均指向这个节点
void pushQueue(pQueue queue, pListNode node){
assert(queue != NULL);
assert(node != NULL);
if(queue->size == 0){
queue->headLink = node;
queue->tailLink = node;
}
else{
queue->tailLink->next = node;
queue->tailLink = node;
}
queue->size++;
}

void DestroyQueue(pQueue *queue){
assert(*queue != NULL);
while((*queue)->size--!=0){ //清空所有节点
pListNode pn = popQueue(*queue);
DestroyListNode(&pn);
}
//FREE(queue->headLink);
//FREE(queue->tailLink);
FREE(*queue);
}

void DestroyListNode(pListNode *node){
assert(*node != NULL);
(*node)->next = NULL;
FREE(*node);
}

int LengthOfQueue(pQueue queue){
assert(queue != NULL);
assert(queue->size ==0 || queue->size > 0);
return queue->size;
}

void ShowQueue(pQueue queue){
pListNode pn = queue->headLink;
if(pn == NULL)
return ;
printf("ShowQueue Order ");
int length = queue->size;
while(length--!=0){
printf(" [%d]", pn->data);
pn = pn->next;
}
printf("\n");
}

测试程序的主函数main.c

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include"linkList.h"

int main()
{
pQueue pq = CreatedQueue();
printf("Push circularQueue 1,2,3,4,5,6,7..\n");
CreateNode(1);
pListNode pn = CreateNode(1);
DestroyListNode(&pn);

pn = CreateNode(2);
pushQueue(pq, pn);
ShowQueue(pq);
pn = CreateNode(3);
pushQueue(pq, pn);
pn = CreateNode(4);
pushQueue(pq, pn);
pn = CreateNode(5);
pushQueue(pq, pn);
pn = CreateNode(6);
pushQueue(pq, pn);

ShowQueue(pq);

popQueue(pq);
ShowQueue(pq);
popQueue(pq);
ShowQueue(pq);
popQueue(pq);
ShowQueue(pq);
popQueue(pq);
ShowQueue(pq);
popQueue(pq);
ShowQueue(pq);
popQueue(pq);
ShowQueue(pq);
popQueue(pq);
ShowQueue(pq);

DestroyQueue(&pq);

pq = CreatedQueue();
printf("Push circularQueue 1,2,3,4,5,6,7..\n");
CreateNode(1);
pn = CreateNode(1);
DestroyListNode(&pn);

pn = CreateNode(2);
pushQueue(pq, pn);
ShowQueue(pq);
popQueue(pq);
ShowQueue(pq);
pn = CreateNode(3);
pushQueue(pq, pn);
ShowQueue(pq);
pn = CreateNode(4);
pushQueue(pq, pn);
ShowQueue(pq);

return 0;
}

View Code
输出结果如下：

Push circularQueue 1,2,3,4,5,6,7..
ShowQueue Order  [2]
ShowQueue Order  [2] [3] [4] [5] [6]
ShowQueue Order  [3] [4] [5] [6]
ShowQueue Order  [4] [5] [6]
ShowQueue Order  [5] [6]
ShowQueue Order  [6]
Push circularQueue 1,2,3,4,5,6,7..
ShowQueue Order  [2]
ShowQueue Order  [3]
ShowQueue Order  [3] [4]