数据结构-链队列的实现
1 链队列的定义
队列的链式存储结构，其实就是线性表的单链表，只不过它只能尾进头出而已，
我们把它简称为链队列。为了操作上的方便，我们将队头指针指向链队列的头结点，而队尾指针指向终端结点，如下图所示。
空队列时，front和rear都指向头结点，如下图所示。
链队列的结构为：
typedef int QElemType; /* QElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */typedef struct QNode /* 结点结构 */
{QElemType data;struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;typedef struct /* 队列的链表结构 */
{QueuePtr front,rear; /* 队头、队尾指针 */
}LinkQueue;2 入队操作
人队操作时，其实就是在链表尾部插入结点，如下图所示。
代码如下：
/* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */
Status EnQueue(LinkQueue *Q, QElemType e)
{QueuePtr s = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if (!s) /* 存储分配失败 */exit(OVERFLOW);s->data = e;s->next = NULL;Q->rear->next = s; /* 把拥有元素e的新结点s赋值给原队尾结点的后继，见图中① */Q->rear = s; /* 把当前的s设置为队尾结点，rear指向s，见图中② */return TRUE;
}3 出队操作
出队操作时，就是头结点的后继结点出队，将头结点的后继改为它后面的结点，
若链表除头结点外只剩一个元素时，则需将rear指向头结点，如下图所示。
代码如下：
/* 若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回TRUE,否则返回FALSE */
Status DeQueue(LinkQueue *Q, QElemType *e)
{QueuePtr p;if (Q->front == Q->rear)return FALSE;p = Q->front->next; /* 将欲删除的队头结点暂存给p，见图中① */*e = p->data; /* 将欲删除的队头结点的值赋值给e */Q->front->next = p->next;/* 将原队头结点的后继p->next赋值给头结点后继，见图中② */if (Q->rear == p) /* 若队头就是队尾，则删除后将rear指向头结点，见图中③ */Q->rear = Q->front;free(p);return TRUE;
}4 完整实现
#include "stdafx.h"
#include "stdlib.h"
#include "math.h" //定义了OVERFLOW#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */typedef int Status;typedef int QElemType; /* QElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */typedef struct QNode /* 结点结构 */
{QElemType data;struct QNode *next;
}QNode, *QueuePtr;typedef struct /* 队列的链表结构 */
{QueuePtr front, rear; /* 队头、队尾指针 */
}LinkQueue;Status visit(QElemType c)
{printf("%d ", c);return TRUE;
}/* 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 TRUE;
}/* 销毁队列Q */
Status DestroyQueue(LinkQueue *Q)
{while (Q->front){Q->rear = Q->front->next;free(Q->front);Q->front = Q->rear;}return TRUE;
}/* 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 TRUE;
}/* 若Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */
Status QueueEmpty(LinkQueue Q)
{if (Q.front == Q.rear)return TRUE;elsereturn FALSE;
}/* 求队列的长度 */
int QueueLength(LinkQueue Q)
{int i = 0;QueuePtr p;p = Q.front;while (Q.rear != p){i++;p = p->next;}return i;
}/* 若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回TRUE,否则返回FALSE */
Status GetHead(LinkQueue Q, QElemType *e)
{QueuePtr p;if (Q.front == Q.rear)return FALSE;p = Q.front->next;*e = p->data;return TRUE;
}/* 插入元素e为Q的新的队尾元素 */
Status EnQueue(LinkQueue *Q, QElemType e)
{QueuePtr s = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if (!s) /* 存储分配失败 */exit(OVERFLOW);s->data = e;s->next = NULL;Q->rear->next = s; /* 把拥有元素e的新结点s赋值给原队尾结点的后继，见图中① */Q->rear = s; /* 把当前的s设置为队尾结点，rear指向s，见图中② */return TRUE;
}/* 若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回TRUE,否则返回FALSE */
Status DeQueue(LinkQueue *Q, QElemType *e)
{QueuePtr p;if (Q->front == Q->rear)return FALSE;p = Q->front->next; /* 将欲删除的队头结点暂存给p，见图中① */*e = p->data; /* 将欲删除的队头结点的值赋值给e */Q->front->next = p->next;/* 将原队头结点的后继p->next赋值给头结点后继，见图中② */if (Q->rear == p) /* 若队头就是队尾，则删除后将rear指向头结点，见图中③ */Q->rear = Q->front;free(p);return TRUE;
}/* 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素输出 */
Status QueueTraverse(LinkQueue Q)
{QueuePtr p;p = Q.front->next;while (p){visit(p->data);p = p->next;}printf("\n");return TRUE;
}int main()
{int i;QElemType d;LinkQueue q;i = InitQueue(&q);if (i)printf("成功地构造了一个空队列!\n");printf("是否空队列？%d(1:空 0:否) ", QueueEmpty(q));printf("队列的长度为%d\n", QueueLength(q));EnQueue(&q, -5);EnQueue(&q, 5);EnQueue(&q, 10);printf("插入3个元素(-5,5,10)后,队列的长度为%d\n", QueueLength(q));printf("是否空队列？%d(1:空 0:否) ", QueueEmpty(q));printf("队列的元素依次为：");QueueTraverse(q);i = GetHead(q, &d);if (i == TRUE)printf("队头元素是：%d\n", d);DeQueue(&q, &d);printf("删除了队头元素%d\n", d);i = GetHead(q, &d);if (i == TRUE)printf("新的队头元素是：%d\n", d);ClearQueue(&q);printf("清空队列后,q.front=%u q.rear=%u q.front->next=%u\n", q.front, q.rear, q.front->next);DestroyQueue(&q);printf("销毁队列后,q.front=%u q.rear=%u\n", q.front, q.rear);return 0;
}/*
输出结果：成功地构造了一个空队列!
是否空队列？1(1:空 0:否) 队列的长度为0
插入3个元素(-5,5,10)后,队列的长度为3
是否空队列？0(1:空 0:否) 队列的元素依次为：-5 5 10
队头元素是：-5
删除了队头元素-5
新的队头元素是：5
清空队列后,q.front=23238400 q.rear=23238400 q.front->next=0
销毁队列后,q.front=0 q.rear=0
*/
