【ADT】队列的基本C语言实现

queue.h

 #ifndef _QUEUE_H_
 #define _QUEUE_H_
 #include <stdbool.h>
 #define MAXQUEUE 10

 // 定义队列类型
 typedef int Item; 

 // 队列的节点
 typedef struct node
 {
     Item item;
     struct node * next;
 }Node;

 typedef struct queue
 {
     Node * front; // 记录队列的第一项
     Node * rear; // 记录队列的最后一项
     int items; // 记录项数
 }Queue;

 void InitQueue(Queue * pq);
 bool QueueIsFull(const Queue * pq);
 bool QueueIsEmpty(const Queue * pq);
 int QueueItemCount(const Queue * pq);
 bool EnQueue(Item item, Queue * pq);
 bool DeQueue(Item * pitem, Queue * pq);
 void EmptyTheQueue(Queue * pq);

 #endif

use_q.c /*功能函数的实现*/

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

 static void CopyToNode(Item item, Node * pn) // 将内容复制到节点中
 {
     pn->item = item;
 }
 static void CopyToItem(Node * pn, Item * pi) //将一个项中的item内容复制给一个Item变量
 {
     *pi = pn->item;
 }

 void InitQueue(Queue * pq) // 初始化队列
 {
     pq->front = pq->rear = NULL; // 将队列的首尾指针都初始化为NULL
     pq->items = ;// 将项数初始化为0
 }
 bool QueueIsFull(const Queue * pq)
 {
     return pq->items == MAXQUEUE;
 }
 bool QueueIsEmpty(const Queue * pq)
 {
     return pq->items == ;
 }
 int QueueItemCount(const Queue * pq)
 {
     return pq->items;
 }
 bool EnQueue(Item item, Queue * pq) // 在队列最后添加项
 {
     Node * pnew; // 创建一个新的节点

     if (QueueIsFull(pq))
         return false;
     pnew = (Node *)malloc(sizeof(Node)); // 为新节点申请空间
     if (pnew == NULL)
     {
         fprintf(stderr, "Unable to allocate memory!\n");
         exit(EXIT_FAILURE);
     }
     CopyToNode(item, pnew); // 把item内容复制到新节点中
     pnew->next = NULL; // 将新节点的next成员置为NULL，以表明这是当前队列的最后一项
     if (QueueIsEmpty(pq)) // 如果队列是空的，将新节点作为队列的头项
         pq->front = pnew;
     else // 否则将新节点的地址放在队列尾项的next成员中
         pq->rear->next = pnew;
     pq->rear = pnew; // 将新节点作为队列的尾项
     pq->items++;

     return true;
 }

 bool DeQueue(Item * pitem, Queue * pq)
 {
     Node * pt;
     // 这里的 pitem 和 pt 都用来存放删除项的内容
     if (QueueIsEmpty(pq))
         return false;
     // 将删除项的内容复制给临时指针中
     CopyToItem(pq->front, pitem);
     pt = pq->front;

     pq->front = pq->front->next;
     free(pt);
     pq->items--;
     if (pq->items == ) // 在删除最后一项时，要将尾指针和头指针同时设为NULL。
         pq->rear = NULL;
     return true;
 }
 void EmptyTheQueue(Queue * pq)
 {
     Item dummy;
     while (!QueueIsEmpty(pq))
         DeQueue(&dummy, pq);
 }

main.c /* 用户接口 */

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

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

     InitQueue(&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;
         if (ch == 'a')
         {
             printf("Interger 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("%Removing %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("Bye!");

     return ;
 }