【算法与数据结构】 C语言实现单链表队列详解2

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

int main() 
{
    Queue queue;
    QueueInit(&queue);

    printf("Queue is empty: %s\n", QueueEmpty(&queue) ? "true" : "false");

    printf("Pushing elements into the queue...\n");
    for (int i = 1; i <= 5; ++i) 
    {
        printf("Pushing %d\n", i);
        QueuePush(&queue, i);
    }

    printf("Queue size: %d\n", QueueSize(&queue));
    printf("Queue front: %d\n", QueueFront(&queue));
    printf("Queue back: %d\n", QueueBack(&queue));

    printf("Popping elements from the queue...\n");
    while (!QueueEmpty(&queue)) 
    {
        printf("Front: %d\n", QueueFront(&queue));
        QueuePop(&queue);
    }

    printf("Queue is empty: %s\n", QueueEmpty(&queue) ? "true" : "false");

    QueueDestroy(&queue);

    return 0;
}

#include "Queue.h"

void QueueInit(Queue* pq)
{
  assert(pq); // 断言队列指针是否为空
  pq->phead = NULL; // 初始化头节点指针为空
  pq->ptail = NULL; // 初始化尾节点指针为空  
  pq->size = 0; // 初始化队列大小为0
}

void QueueDestroy(Queue* pq)
{

  assert(pq); // 断言队列指针是否为空
  QNode* cur = pq->phead; // cur指向队列头节点
  while (cur)
  {
    QNode* next = pq->phead->next; // 保存cur下一个节点的指针
    free(cur); // 释放cur节点内存
    cur = next; // cur指针移到下一个节点
  }
  pq->phead = pq->ptail = NULL; // 重置头尾节点指针为空
  pq->size = 0; // 重置队列大小为0

}



void QueuePush(Queue* pq, QDataType* x)
{
  assert(pq); // 断言队列指针是否为空
  QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode)); // 申请新节点内存
  if (newnode == NULL)
  { // 申请失败
    perror("malloc fail");
    return;
  }
  newnode->data = x; // 设置新节点数据
  newnode->next = NULL; // 设置新节点next指针为空

  if (pq->ptail)
  { // 如果队列不为空
    pq->ptail->next = newnode; // 尾节点指向新节点
    pq->ptail = newnode; // 更新尾节点指针
  }
  else
  { // 队列为空
    pq->phead = pq->ptail = newnode; // 头尾节点同时指向新节点
  }

  pq->size++; // 队列大小增加1

}

//出队列
void QueuePop(Queue* pq)
{

  assert(pq); // 断言队列指针是否为空
  if (pq->phead == NULL)
    return; // 队列为空直接返回

  assert(pq->phead != NULL); // 断言头节点不为空
  if (pq->phead->next == NULL)
  { // 队列只有一个节点
    free(pq->phead); // 释放头节点
    pq->phead = pq->ptail = NULL; // 头尾节点同时置空
  }
  else
  { // 队列有多个节点
    QNode* next = pq->phead->next; // 保存头节点的下一个节点
    free(pq->phead); // 释放头节点
    pq->phead = next; // 头节点指向下一个节点
  }

  pq->size--; // 队列大小减1

}

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
  assert(pq);

  assert(pq->phead != NULL);

  return pq->phead->data;
}

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
  assert(pq);

  //暴力检查
  assert(pq->ptail != NULL);

  return pq->ptail->data;
}

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
  assert(pq);
  
  return pq->size == 0;
}

int QueueSize(Queue* pq)
{
  assert(pq);

  return pq->size;
}