队列ADT

C语言中使用抽象数据类型方法编程的三个步骤

定义队列抽象数据类型

定义接口（queue.h接口头文件）

//Queue的接口
#ifndef _QUEUE_H_
#define _QUEUE_H_
#include<stdbool.h>

typedef int Item;

#define MAXQUEUE 10

typedef struct node{
Item item;
struct node * next;
} Node;

typedef struct queue{
Node * front;   //指向队列首项的指针
Node * rear;   //指向队列尾项的指针
int items;    //队列中的项数
} Queue;

//初始化队列
void InitializeQueue(Queue * pq);

//检查队列是否已满
bool QueueIsFull(const Queue * pq);

//检查队列是否为空
bool QueueIsEmpty(const Queue * pq);

//确定队列中的项数
int QueueItemCount(const Queue * pq);

//在队列末尾添加项
bool EnQueue(Item item, Queue * pq);

//在队列开头删除项
bool DeQueue(Item *pitem, Queue * pq);

//清空队列
void EmptyTheQueue(Queue * pq);

#endif

实现接口函数（queue.c）

//Queue类型的实现
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include"queue.h"

//局部函数
static void CopyToNode(Item item, Node * pn);
static void CopyToItem(Node * pn, Item * pi);

void InitializeQueue(Queue * pq)
{
pq->front = pq->rear = NULL;
pq->items = 0;
}

bool QueueIsFull(const Queue * pq)
{
return pq->items == MAXQUEUE;
}

bool QueueIsEmpty(const Queue * pq)
{
return pq->items == 0;
}

int QueueItemCount(const Queue * pq)
{
return pq->items;
}

bool EnQueue(Item item, Queue * pq)
{
Node * pnew;

if (QueueIsFull(pq))
return false;
pnew = (Node *)malloc(sizeof(Node));
if (pnew == NULL)
{
fprintf(stderr, "Unable to allocate memory!\n");
exit(1);
}
CopyToNode(item,pnew);
pnew->next = NULL;
if (QueueIsEmpty(pq))
pq->front = pnew;      //项位于首端
else
pq->rear->next = pnew; //项位于末端
pq->rear = pnew;
pq->items++; //项数+1

return true;
}

bool DeQueue(Item * pitem, Queue * pq)
{
Node * pt;

if(QueueIsEmpty(pq))
return false;
CopyToItem(pq->front, pitem);
pt = pq->front;
pq->front = pq->front->next;
free(pt);
pq->items--;
if(pq->items == 0)
pq->rear == NULL;

return true;

}

void EmptyTheQueue(Queue * pq)
{
Item dummy;
while(!QueueIsEmpty(pq))
DeQueue(&dummy, pq);
}

static void CopyToNode(Item item, Node * pn)
{
pn->item = item;
}

static void CopyToItem(Node * pn, Item * pi)
{
*pi = pn->item;
}

测试队列（驱动程序 use_q.c）

//驱动程序测试Queue接口

#include<stdio.h>
#include"queue.h"

int main(void)
{
Queue line;
Item temp;
char ch;

InitializeQueue(&line);
puts("Testing the Queue interface. Type a to add a value,");
puts("type d to delete a value, and type q to quit.");
while ((ch = getchar()) != 'q')
{
if (ch != 'a' && ch != 'd')
continue;//忽略其他输出
if (ch == 'a')
{
printf("Integer to add: ");
scanf("%d", &temp);
if (!QueueIsFull(&line))
{
printf("Putting %d into queue.\n", temp);
EnQueue(temp,&line);
}
else
puts("Queue is full!");
}
else
{
if(QueueIsEmpty(&line))
puts("Nothing to delete.");
else
{
DeQueue(&temp, &line);
printf("Delete %d from queue.\n", temp);
}
}
printf("%d items in queue.\n", QueueItemCount(&line));
puts("Type a to add. d to delete, q to quit:");
}

EmptyTheQueue(&line);
puts("88");

return 0;
}