佇列的定義

佇列是一種特殊的線性表。

佇列僅線上性表的兩端進行操作：
隊頭(Front)：取出資料元素的一端
隊尾(Rear)：插入資料元素的一端

佇列不允許在中間部位進行操作！

佇列的性質：先進先出

佇列的一些常用操作：
建立佇列，銷燬佇列，清空佇列，進佇列，出佇列，獲取隊頭元素，獲取佇列的長度

佇列的順序儲存實現

佇列的順序儲存實現是基於線形表的程式碼實現的，因此需要呼叫線形表的標頭檔案，線性表的程式碼在前面的文章中已經詳細說明，此處不再贅述。

//順序佇列 標頭檔案 SeqQueue.h
#ifndef _SEQQUEUE_H_
#define _SEQQUEUE_H_
 


typedef void SeqQueue;

SeqQueue* SeqQueue_Create(int capacity);
void SeqQueue_Destroy(SeqQueue* queue);
void SeqQueue_Clear(SeqQueue* queue);
int SeqQueue_Append(SeqQueue* queue, void* item);//加入佇列 
void* SeqQueue_Retrieve(SeqQueue* queue);//出佇列 
void* SeqQueue_Header(SeqQueue* queue);//獲取頭部 
int SeqQueue_Length(SeqQueue* queue
 
);
int SeqQueue_Capacity(SeqQueue* queue);

#endif

//順序佇列 原始檔 SeqQueue.c
#include "SeqList.h"
#include "SeqQueue.h"

SeqQueue* SeqQueue_Create(int capacity) // O(1)
{
    return SeqList_Create(capacity);
}

void SeqQueue_Destroy(SeqQueue* queue) // O(1)
{
    SeqList_Destroy(queue);
}

void SeqQueue_Clear(SeqQueue* queue
 
) // O(1)
{
    SeqList_Clear(queue);
}

int SeqQueue_Append(SeqQueue* queue, void* item) // O(1)加入佇列 
{
    return SeqList_Insert(queue, item, SeqList_Length(queue));
}

void* SeqQueue_Retrieve(SeqQueue* queue) // O(n) 出佇列 
{
    return SeqList_Delete(queue, 0);
}

void* SeqQueue_Header(SeqQueue* queue) // O(1) 獲取頭部元素 
{
    return SeqList_Get(queue, 0);
}

int SeqQueue_Length(SeqQueue* queue) // O(1)
{
    return SeqList_Length(queue);
}

int SeqQueue_Capacity(SeqQueue* queue) // O(1)
{
    return SeqList_Capacity(queue);
}

佇列的鏈式儲存實現

同樣，鏈式儲存也要藉助於連結串列的程式碼。

//鏈式佇列 標頭檔案 LinkList.h
#ifndef _LINKQUEUE_H_
#define _LINKQUEUE_H_

typedef void LinkQueue;

LinkQueue* LinkQueue_Create();
void LinkQueue_Destroy(LinkQueue* queue);
void LinkQueue_Clear(LinkQueue* queue);
int LinkQueue_Append(LinkQueue* queue, void* item);
void* LinkQueue_Retrieve(LinkQueue* queue);
void* LinkQueue_Header(LinkQueue* queue);
int LinkQueue_Length(LinkQueue* queue);

#endif

//鏈式佇列 原始檔 LinkList.c
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "LinkList.h"
#include "LinkQueue.h"

typedef struct _tag_LinkQueueNode
{
    LinkListNode header;
    void* item;
} TLinkQueueNode;

LinkQueue* LinkQueue_Create() // O(1)
{
    return LinkList_Create();
}

void LinkQueue_Destroy(LinkQueue* queue) // O(n)
{
    LinkQueue_Clear(queue);
    LinkList_Destroy(queue);
}

void LinkQueue_Clear(LinkQueue* queue) // O(n)
{
    while( LinkQueue_Length(queue) > 0 )
    {
        LinkQueue_Retrieve(queue);
    }
}

int LinkQueue_Append(LinkQueue* queue, void* item) // O(n) 資料加入佇列 
{
    TLinkQueueNode* node = (TLinkQueueNode*)malloc(sizeof(TLinkQueueNode));
    int ret = (item != NULL) && (node != NULL);

    if( ret )
    {
        node->item = item;

        ret = LinkList_Insert(queue, (LinkListNode*)node, LinkList_Length(queue));
    }

    if( !ret )
    {
        free(node);
    }

    return ret;
}

void* LinkQueue_Retrieve(LinkQueue* queue) // O(1) 出佇列 
{
    TLinkQueueNode* node = (TLinkQueueNode*)LinkList_Delete(queue, 0);
    void* ret = NULL;

    if( node != NULL )
    {
        ret = node->item;

        free(node);
    }

    return ret;
}

void* LinkQueue_Header(LinkQueue* queue) // O(1) 獲取頭部元素 
{
    TLinkQueueNode* node = (TLinkQueueNode*)LinkList_Get(queue, 0);
    void* ret = NULL;

    if( node != NULL )
    {
        ret = node->item;
    }

    return ret;
}

int LinkQueue_Length(LinkQueue* queue) // O(1)
{
    return LinkList_Length(queue);
}

小結

佇列是一種特殊的線性表。
佇列只允許線上性表的頭部和尾部進行操作。

佇列通常有兩種實現方式：

• 順序結構實現
• 鏈式結構實現