C语言实现队列基础操作：初始化与结构

在C语言中，队列是一种线性数据结构，常用于任务调度、消息传递等场景，它具有先进先出(FIFO)的特点。本文档主要讨论了C语言中队列的两种实现方式：链式存储结构和顺序存储结构（如循环队列）。 首先，我们来看**链式存储结构**的队列实现，其核心数据结构由`c3-2.h`中的`LinkQueue`类型定义。在这个结构中，包含一个指向链表首节点的指针`front`，一个指向链表尾节点的指针`rear`，以及一个动态分配的存储空间指针`QueuePtr`。`StatusInitQueue`函数用于初始化一个空队列，通过`malloc`动态分配内存，并设置`front`和`rear`指针为头尾位置，如果分配失败则返回错误。 **顺序存储结构**，如循环队列，主要在`c3-3.h`定义，这里使用`SqQueue`类型。循环队列的实现通常通过数组来实现，有`base`字段指向数组起始位置，`front`和`rear`分别表示队头和队尾的索引。`StatusInitQueue`函数在此情况下会动态分配`MAXQSIZE`个元素的空间，同样处理内存分配失败的情况。 对于这两种类型的队列，都有对应的销毁操作`StatusDestroyQueue`，它的任务是释放队列占用的内存。当队列被销毁时，`front`和`rear`指针会被重置，对于链式队列，需要遍历链表并将每个节点的`next`指针设为`NULL`；对于顺序队列，需要将`base`设为`NULL`，并根据是否为循环队列调整`front`和`rear`。 在实现队列的基本操作时，主要包括以下几种： 1. **入队操作**（Enqueue）：将一个新元素添加到队列尾部，链式队列需要更新`rear`指针，顺序队列可能涉及到循环条件以保持队列的连续性。 2. **出队操作**（Dequeue）：移除并返回队列头部的元素，链式队列需要更新`front`指针，顺序队列需要更新`front`和`rear`以确保队列边界。 3. **查看队列是否为空**（IsEmpty）：检查队列的`front`是否等于`rear`，或者链式队列的`next`是否为`NULL`。 4. **查看队列是否满**（IsFull）：对于顺序队列，判断`rear`是否到达队列的末尾，即`rear+1 == front`；对于循环队列，是`((rear+1)%MAXQSIZE == front)`。 5. **获取队列元素数量**（QueueLength）：对于顺序队列，可以通过`rear-front`得到，对循环队列则可能需要额外处理边界情况。 这些基本操作构成了C语言中队列数据结构的核心功能，它们是许多高级算法和数据结构的基础，例如广度优先搜索(BFS)、消息缓冲区等。理解并掌握这些操作对于编写高效、可维护的程序至关重要。