大话数据结构 －－ 链队列

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//  main.cpp
//  链队列
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//  Created by Maggie on 18/8/21.
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#include <iostream>
using namespace std;



typedef int QElemType;
// 结点结构
typedef struct QNode
{
    QElemType data;
    struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
// 队列的链表结构
typedef struct
{
    //队头、队尾指针
    QueuePtr front,rear;
}LinkQueue;

void InitQueue(LinkQueue *Q){
    //注意，初始化时Q->front和Q->rear指向同一个结点！！
    Q->front=Q->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    Q->front->next=NULL;
}

//插入元素e为Q的新的队尾元素
void EnQueue(LinkQueue *Q, QElemType e){
    QueuePtr q=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    // 存储分配失败
    //if(!q)
    //    exit(OVERFLOW);
    
    q->data=e;
    q->next=NULL;  // 注意
    
    //把拥有元素e的新结点q赋值给原队尾结点的后继
    Q->rear->next=q;
    //把q设置为队尾结点，rear指向s
    Q->rear=q;
}


//若队列不空，删除Q的队头元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR
int DeQueue(LinkQueue *Q){
    if(Q->rear==Q->front)
        return 0;
    QueuePtr s=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    // 将欲删除的队头结点暂存给q
    s=Q->front->next;
    // 将欲删除的队头结点的值赋值给e
    int e=s->data;
    // 将原队头结点后继q->next赋值给头结点后继
    Q->front->next=s->next;
    
    //注意！！若队头是队尾，则删除后将rear指向头结点
    if(Q->rear==s)
        Q->rear=Q->front;
    free(s);
    return e;
}


int main(void){
    LinkQueue q;
    InitQueue(&q);
    EnQueue(&q, 1);
    EnQueue(&q, 2);
    EnQueue(&q, 3);
    int a=DeQueue(&q);
    int b=DeQueue(&q);
    int c=DeQueue(&q);
    cout<<a<<endl;
    cout<<b<<endl;
    cout<<c<<endl;
    return 0;

}

有几个要注意的点：

1、LinkQueue q 后要初始化，队首指针和队尾指针均指向头结点，即：

    Q->front=Q->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
    Q->front->next=NULL;

2、在队尾插入结点时，记得置插入结点的next为NULL；

3、在队头删除结点时，注意有可能删除的结点是唯一的一个结点，此时应该使队首指针和队尾指针均指向头结点（即队列变为空）。

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链队列的队头指针指向链队列的头结点，而队尾指针指向终端结点；

空队列时，front和rear都指向头结点；

对于循环队列与链队列的比较，可以从两方面来考虑，从时间上，其实它们的基本操作都是常数时间，即都为O(1)的，不过循环队列是事先申请好空间，使用期间不释放，而对于链队列，每次申请和释放结点也会存在一些时间开销，如果入队出队频繁，则两者还是有细微差异。对于空间上来说，循环队列必须有一个固定的长度，所以就有了存储元素个数和空间浪费的问题。而链队列不存在这个问题，尽管它需要一个指针域，会产生一些空间上的开销，但也可以接受。所以在空间上，链队列更加灵活。

总的来说，在可以确定队列长度最大值的情况下，建议用循环队列，如果你无法预估队列的长度时，则用链队列。