【数据结构】链式队列

链式队列

一、链式队列的设计思想：

首先一定要理解设计的初衷，就是队头队尾的位置要满足怎么快怎么设计，那么分析如下：

最终我们选择了入队，出队的时间复杂度都为O(1)的一种设计，也就是第四种设计，当然，头结点的数据域不使用，使用我们设计链式队列的头结点的时候删除数据域即可，链式队列的结构设计如下：

二、链式队列的结构设计

typedef struct LPNode //数据节点
{
	int data; //数据
	struct LPNode* next; //后继指针
}LPNode;

typedef struct HNode // 链式队列的头结点
{
	struct LPNode* front; //队头指针，指向第一个数据节点
	struct LPNode* rear; //队尾指针，指向最后一个数据节点
}HNode, *PLQueue;

三、链式队列的实现

cpp 复制代码

//初始化
void InitQueue(PLQueue pq)
{
	assert(pq != NULL);
	pq->front = NULL;
	pq->rear = NULL;
}
//入队
bool Push(PLQueue pq, int val)
{
	assert(pq != NULL);
	//申请节点
	LPNode* p =(LPNode*)malloc(sizeof(LPNode));
	p->data = val
	p->next = NULL;
	//插入
	if(IsEmpty(pq))
	{
		pq->front = p;
		pq->rear = p;
	}else{
		pq->rear->next = p;
		pq->rear = p; //更新队尾指针
	}
}
//获取队头的值但不删除
bool GetTop(PLQueue pq, int* rtval)
{
	assert(pq != NULL);
	if(IsEmpty(pq != NULL))
		return false;
	*rtval = pq->front->data;
	return true;
}
//出队，获取队头的值并且删除
bool Pop(PLQueue pq, int* rtval)
{
	assert(pq != NULL);
	if(IsEmpty(pq))
		return false;
	*rtval = pq->front->data;
	LPNode *p = pq->front;
	pq->front = p->next;
	free(p);
	if(pq->front == NULL) //删除最后一个节点
		pq->rear = NULL;
	return true;
}
//获取长度
int GetLength(PLQueue pq)
{
	assert(pq != NULL);
	int count = 0;
	LPNode *p = pq->front;
	for(; p != NULL; p = p->next)
	{
		count++;
	}
	return count;
}
//判空
bool IsEmpty(PLQueue pq)
{
	assert(pq != NULL);
	return pq->front == NULL && pq->rear == NULL;
}
//销毁
void Destroy(PLQueue pq)
{
	assert(pq != NULL);
	LPNode *p;
	while(pq->front != NULL)
	{
		p = pq->front;
		pq->front = p->next;
		free(p);
	}
	pq->rear = NULL;
}

四、链式队列的总结

带头结点，队头为第一个数据节点，队尾在最后一个数据节点
头结点为一个队头指针，一个队尾指针，增加队尾指针可以让入队的时间复杂度为O(1)