第七周项目2-建立链队算法库

问题及代码：

/*

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*All rights reserved.

*文件名称：1.cpp

*作者：常锐

*完成日期：2016年10月13日

*版本号：v1.0

*问题描述：定义链队存储结构，实现其基本运算，并完成测试。

要求：
1、头文件liqueue.h中定义数据结构并声明用于完成基本运算的函数。对应基本运算的函数包括：
void InitQueue(LiQueue *&q);  //初始化链队
void DestroyQueue(LiQueue *&q); //销毁链队
bool QueueEmpty(LiQueue *q);  //判断链队是否为空
int QueueLength(LiQueue *q);   //返回链队中元素个数，也称队列长度
bool enQueue(LiQueue *&q,ElemType e);   //进队
bool deQueue(LiQueue *&q,ElemType &e);  //出队
　　2、在liqueue.cpp中实现这些函数
　　3、在main函数中完成测试，包括如下内容：
(1)初始化队列q
(2)依次进队列元素a,b,c
(3)判断队列是否为空
(4)出队一个元素
(5)输出队列中元素个数
(6)依次进队列元素d,e,f
(7)输出队列中元素个数
(8)将队列中所有元素删除，并输出序列
(9)释放队列

*输入描述：无

*程序输出：完成测试后的运行结果

*/

liqueue.h：

typedef char ElemType;                      //自定义字符型数据类型
typedef struct qnode                        //链队中数据节点的类型
{
ElemType data;
struct qnode *next;
} QNode;
typedef struct                              //链队节点的类型
{
QNode *front;
QNode *rear;
} LiQueue;
void InitQueue(LiQueue *&q);                //初始化链队
void DestroyQueue(LiQueue *&q);             //销毁链队
bool QueueEmpty(LiQueue *q);                //判断链队是否为空
int QueueLength(LiQueue *q);                //返回链队中元素个数，也称队列长度
void enQueue(LiQueue *&q,ElemType e);       //进队
bool deQueue(LiQueue *&q,ElemType &e);      //出队

liqueue.cpp：

#include <malloc.h>
#include "liqueue.h"
void InitQueue(LiQueue *&q)                 //初始化链队
{
q=(LiQueue *)malloc(sizeof(LiQueue));
q->front=q->rear=NULL;
}
void DestroyQueue(LiQueue *&q)              //销毁链队
{
QNode *p=q->front,*r;
if(p!=NULL)
{
r=p->next;
while(r!=NULL)
{
free(p);
p=r;
r=p->next;
}
}
free(p);
free(q);
}
bool QueueEmpty(LiQueue *q)                 //判断链队是否为空
{
return (q->rear==NULL);
}
int QueueLength(LiQueue *q)                 //返回链队中元素个数，也称队列长度
{
QNode *p=q->front;
int length=0;                           //设计数变量，记录表长
while(p!=NULL)
{
length++;
p=p->next;
}
return length;
}
void enQueue(LiQueue *&q,ElemType e)        //进队
{
QNode *p;
p=(QNode *)malloc(sizeof(QNode));
p->data=e;
p->next=NULL;                           //创建data域为e、指针域为NULL的数据节点*p
if(q->rear==NULL)
q->front=q->rear=p;
else
{
q->rear->next=p;
q->rear=p;
}
}
bool deQueue(LiQueue *&q,ElemType &e)       //出队 需考虑队列为空的情况，故设置函数类型为bool型
{
QNode *t;
if(q->rear==NULL)
return false;
t=q->front;
if(q->front==q->rear)
q->front=q->rear=NULL;
else
q->front=q->front->next;
e=t->data;
free(t);
return true;
}

main.cpp：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "liqueue.h"
int main()
{
LiQueue *q;
ElemType e;

InitQueue(q);                           //初始化队列q
printf("该队列已被初始化！\n");

if(QueueEmpty(q))                       //判断队列是否为空
printf("该队列为空\n");
else
printf("该队列不为空\n");

enQueue(q,'a');                         //依次进队列元素a,b,c
enQueue(q,'b');
enQueue(q,'c');

printf("元素a,b,c进队后，");
if(QueueEmpty(q))                       //判断队列是否为空
printf("该队列为空\n");
else
printf("该队列不为空\n");

if(deQueue(q,e)==0)                     //出队一个元素
printf("此队列已为空，出队操作失败！\n");
printf("出队成功，出队元素为%c\n",e);

printf("此时队列中元素个数为：%d\n",QueueLength(q));   //输出队列中元素个数

enQueue(q,'d');                         //依次进队列元素d,e,f
enQueue(q,'e');
enQueue(q,'f');

printf("元素d,e,f进队后，队列中元素个数为：%d\n",QueueLength(q));   //输出队列中元素个数

printf("出队序列为：");                 //将队列中所有元素删除，并输出序列
while(!QueueEmpty(q))
{
deQueue(q,e);
printf("%c",e);
}
printf("\n");

DestroyQueue(q);                        //释放队列
printf("该队列已释放！\n");

return 0;
}

运行结果：



知识点总结：

        链队基本运算

心得体会：

       通过建立链队算法库，结合此前顺序表到顺序环形队列算法库的建立，能够很快入手，不过分析时发现了一些需要注意的问题，这也是收获所在吧：

       1. 链队存储结构定义：注意数据节点类型和链队类型需分别定义两个结构体实现，区分QNode和LiQueue类型

       2. 求链队元素个数时计数变量的设定和指针初始位置的确定

       3. 与顺序环形队不同，链队不考虑队满的情况，因此进队条件始终成立（永真），故函数类型可设为void；但出队需考虑队空的情况，故函数类型仍可设为bool

       4. 进队出队操作需要考虑队中已有元素个数，分一个元素和多个元素两种情况讨论。