c语言:假设以带头结点的循环链表表示队列,并且只设一个指针指向队尾结点。试编写相应 的置空队、判队空、入队和出队等算法,写出节点定义并通过运行验证之。
时间: 2024-10-28 13:12:33 浏览: 91
在 C 语言中,我们可以使用循环链表(Circular Doubly Linked List, CDLL)作为队列的数据结构,因为队列的操作通常只需要在两端添加和删除元素。这里给出基本的队列操作算法:
1. **置空队(Empty Queue)**:
```c
void empty_queue(CircularNode* &head) {
if (head != NULL) {
head->next = head; // 将头节点连接到尾节点,形成环
head->prev = head;
head->data = nullptr; // 设置头节点的数据为空
}
}
```
2. **判队空(Is Queue Empty?)**:
```c
int is_empty(const CircularNode* head) {
return head == head->next; // 如果头节点等于下一个节点,队列为空
}
```
3. **入队(Enqueue)**:
```c
void enqueue(CircularNode* &head, int value) {
if (is_empty(head)) { // 队列为空时
CircularNode* newNode = (CircularNode*)malloc(sizeof(CircularNode));
newNode->data = value;
newNode->next = head->next;
newNode->prev = head;
head->next->prev = newNode;
head->next = newNode; // 新节点成为新头节点
} else {
CircularNode* tail = head->next;
tail->data = value;
tail->prev->next = tail; // 更新尾节点的前驱
}
}
```
4. **出队(Dequeue)**:
```c
int dequeue(CircularNode* &head) {
if (is_empty(head)) {
return -1; // 队列为空,返回错误码
}
int value = head->data;
CircularNode* temp = head;
head = head->next;
free(temp); // 释放原头节点
return value;
}
```
注意:这里的`CircularNode`定义可能需要用户自定义,包含数据域`data`、指向后继的指针`next`、指向前驱的指针`prev`以及结构体指针。
```c
typedef struct _CircularNode {
int data;
struct _CircularNode *next;
struct _CircularNode *prev;
} CircularNode;
```
运行验证这部分需要实际创建一个循环链表,插入和删除元素,然后检查是否满足预期的队列操作效果。
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