在前面兩篇部落格中，我分別使用了靜態陣列和動態陣列來模擬迴圈佇列。但是線性表中和佇列最神似的莫過於連結串列了。我在前面也使用了大量的篇幅來講述了連結串列的各種操作。今天我們使用一種比較特殊的連結串列——非迴圈雙向連結串列來實現佇列。首先這裡的說明的是構建的是普通的佇列，而不是迴圈佇列。當我們使用陣列的時候建立迴圈佇列是為了節省儲存空間，而來到連結串列中時，每一個節點都是動態申請和釋放的，不會造成空間的浪費，所以就不需要採用迴圈佇列了。第二，大家在很多書上看到的是使用單連結串列實現佇列，我這裡將會使用帶頭結點尾結點的非迴圈雙連結串列實現，雖然多維護了兩個節點和指標域，但是在連結串列頭尾進行插入刪除的時候不需要遍歷連結串列了，佇列操作變得非常的方便。真正實現了只在頭尾操作。程式碼上傳至https://github.com/chenyufeng1991/Queue_LinkedList 。
核心程式碼如下：
（1）初始化佇列
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//初始化帶頭結點和尾結點的非迴圈雙向連結串列 void InitialQueue(Queue **pHead,Queue **pTail){ *pHead = (Queue *)malloc(sizeof(Queue)); *pTail = (Queue *)malloc(sizeof(Queue)); if (*pHead == NULL || *pTail == NULL) { printf("%s函式執行，記憶體分配失敗，初始化雙連結串列失敗\n",__FUNCTION__); }else{ //這個裡面是關鍵，也是判空的重要條件 (*pHead)->next = NULL; (*pTail)->prior = NULL; //連結串列為空的時候把頭結點和尾結點連起來 (*pHead)->prior = *pTail; (*pTail)->next = *pHead; printf("%s函式執行，帶頭結點和尾節點的雙向非迴圈連結串列初始化成功\n",__FUNCTION__); } } |
（2）入隊，在尾結點插入元素
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//入隊,也就是在連結串列的尾部插入節點 void EnQueue(Queue *head,Queue *tail,int x){ Queue *pInsert; pInsert = (Queue *)malloc(sizeof(Queue)); memset(pInsert, 0, sizeof(Queue)); pInsert->next = NULL; pInsert->prior = NULL; pInsert->element = x; tail->next->prior = pInsert; pInsert->next = tail->next; tail->next = pInsert; pInsert->prior = tail; } |
（3）出隊，在頭結點處刪除節點
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//出隊,在佇列頭部刪除元素 void DeQueue(Queue *head,Queue *tail){ if (IsEmpty(head,tail)) { printf("佇列為空，出佇列失敗\n"); }else{ Queue *pFreeNode; pFreeNode = head->prior; head->prior->prior->next = head; head->prior = head->prior->prior; free(pFreeNode); pFreeNode = NULL; } } |
（4）列印所有節點
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//列印出從佇列頭部到尾部的所有元素 void PrintQueue(Queue *head,Queue *tail){ Queue *pMove; pMove = head->prior; printf("當前佇列中的元素為(從頭部開始):"); while (pMove != tail) { printf("%d ",pMove->element); pMove = pMove->prior; } printf("\n"); } |
（5）判斷佇列是否為空
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//判斷佇列是否為空,為空返回1，否則返回0 int IsEmpty(Queue *head,Queue *tail){ if (head->prior == tail) { return 1; } return 0; } |
（6）測試程式碼
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int main(int argc, const char * argv[]) { Queue *pHead;//頭結點 Queue *pTail;//尾結點 InitialQueue(&pHead, &pTail); EnQueue(pHead, pTail, 2);EnQueue(pHead, pTail, 1); EnQueue(pHead, pTail, 9);EnQueue(pHead, pTail, 3);EnQueue(pHead, pTail, 4); PrintQueue(pHead, pTail); DeQueue(pHead,pTail);DeQueue(pHead,pTail);DeQueue(pHead,pTail); PrintQueue(pHead, pTail); return 0; } |