【 C 】队列的链式存储实现

上篇博文：（【 C 】队列 简记）简单的讲了一下队列，对队列的基本知识有了一个简单的了解，这篇博文承接上篇博文，主讲如何通过链式结构来实现队列。

 

如上图，提出了一个问题，队列的插入和删除操作分别在链表的两头进行，那么front和rear应该哪一个在链表的起始位置，哪一个在链表的末尾？

这就要看单链表的删除可以在哪一段操作了，我们都知道单链表的插入在哪里都能够进行，但删除操作呢？

单链表的插入操作相关知识见博文：【 C 】在单链表中插入一个新节点的尝试（一）

【 C 】在单链表中插入一个新节点的尝试（二）

视频上说，在单链表的起始位置可以进行插入和删除的操作，但是在单链表的尾部呢？如果做删除操作，则找不到上一个节点了。因此，只能Front在链表的起始位置，而Rear在链表的尾部。

知道了这些，我们就可以给出两个结构，一个结构定义链表的节点，一个结构定义队列的两个指针，如下：

 

给出出队操作示例：

可复制版：

ElementType DeleteQ ( LinkQueue *PtrQ )
{
    Qnode *FrontCell;
    ElementType FrontElem;
    if ( PtrQ->front == NULL)
    {
        printf(“ 队列空”);
        return ERROR;
    }
    FrontCell = PtrQ->front;
    if ( PtrQ->front == PtrQ->rear) /*  若队列只有一个元素 */
        PtrQ->front = PtrQ->rear = NULL; /*  删除后队列置为空 */
    else
        PtrQ->front = PtrQ->front->Next;
    FrontElem = FrontCell->Data;
    free( FrontCell ); /*  释放被删除结点空间 */
    return FrontElem;
}

简单解释下上面的程序，这种传统的出队操作，删除队列尾部的一个值，然后返回该值。

这个出队函数的形参是一个指向队列结构LinkQueue的指针，该指针有两个元素，分别为front指针和rear指针，这两个指针分别指向队列的头和尾部节点。

函数内部定义一个指向队列节点结构Qnode的指针，这个结构的内部有两个元素，一个是用于指向下一个节点的指针字段和一个值（存储队列元素的值）。

FrontElem被定义为一个队列类型的变量。

首先判断队列是否为空，如果队列为空，则指向队列节点的指针为空。对应程序如下：

如果不为空，则找到队列的头一个节点，对应的程序如下：

接下来判别队列中是否只有一个元素，如果队列中只有一个元素，则删除头节点之后，队列置空，对应语句如下：

否则，队列中还有其他元素，队列的front指针指向下一个节点，同时返回原本第一个节点的元素，释放删除节点的内存空间，并返回队头节点元素值。对应语句：

---

上面是传统的出队操作。

下面根据自己的理解写一个入队操作的函数：

void AddQ( LinkQueue *PtrQ, ElementType RearElem ) //RearElem为传入新节点的值
{
    Qnode *RearNode;
    
    RearNode = ( QNode* )malloc( sizeof( QNode ) );
    
    assert( RearNode != NULL );//内存分配成功，继续运行，否则退出程序
    
    PtrQ->rear->Next = RearNode; //原本队列尾部节点指针指向新插入节点
    RearNode->Next = NULL; //新节点指针字段为NULL，因为它成为了尾节点
    
    RearNode->Data = RearElem; //为新插入节点赋值
    
    PtrQ->rear = RearNode; //rear指针指向新节点，也就是队列尾部


}