示例:实现一个队列
queue.h
//#pragma once #ifndef _QUEUE_H_ #define _QUEUE_H_ #include <stdbool.h> typedef int Item; #define MAXQUEUE 10 typedef struct node { Item item; struct node * next; } Node; typedef struct queue { Node * front; /* 指向队列首项的指针 */ Node * rear; /* 指向队列尾项的指针 */ int items; /* 队列中的项数 */ } Queue; /* 操作: 初始化队列 */ /* 前提条件: pq指向一个队列 */ /* 后置条件: 队列被初始化 */ void InitializeQueue(Queue * pq); /* 操作: 检查队列是否已满 */ /* 前提条件: pq指向之前被初始化的队列 */ /* 后置条件: 如果队列已满则返回true,否则返回false */ bool QueueIsFull(const Queue * pq); /* 操作: 检查队列是否为空 */ /* 前提条件: pq指向之前被初始化的队列 */ /* 后置条件: 如果队列为空则返回true,否则返回false */ bool QueueIsEmpty(const Queue * pq); /* 操作: 确定队列中的项数 */ /* 前提条件: pq指向之前被初始化的队列 */ /* 后置条件: 返回队列中的项数 */ int QueueItemCount(const Queue * pq); /* 操作: 在队列末尾添加项 */ /* 前提条件: pq指向之前被初始化的队列 */ /* item是要被添加在队列末尾的项 */ /* 后置条件: 如果队列不为空,item将被添加在队列的末尾*/ /* 该函数返回true;否则,队列不变,该函数返回false*/ bool EnQueue(Item item, Queue * pq); /* 操作: 从队列的开头删除项 */ /* 前提条件: pq指向之前被初始化的队列 */ /* 后置条件: 如果队列不为空,队列首端的item将被拷贝到*pitem中 */ /* 如果该操作使得队列为空,则重置队列为空 */ /* 如果队列在操作前为空,该函数返回false */ bool DeQueue(Item * pitem, Queue * pq); /* 操作: 清空队列 */ /* 前提条件: pq指向之前被初始化的队列 */ /* 后置条件: 队列被清空 */ void EmptyTheQueue(Queue * pq); #endif
queue.c
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "queue.h" /* 局部函数原型 */ static void CopyToNode(Item item, Node * pn); static void CopyToItem(Node *pn, Item * pi); /* 初始化队列 */ void InitializeQueue(Queue * pq) { pq->front = pq->rear = NULL; pq->items = 0; } /* 检查队列是否已满 */ bool QueueIsFull(const Queue * pq) { return pq->items == MAXQUEUE; } /* 检查队列是否为空 */ bool QueueIsEmpty(const Queue * pq) { return pq->items == 0; } /* 确定队列中的项数 */ int QueueItemCount(const Queue * pq) { return pq->items; } /* 在队列末尾添加项 */ bool EnQueue(Item item, Queue * pq) { Node * pnew; if (QueueIsFull(pq)) return false; pnew = (Node *)malloc(sizeof(Node)); if (pnew == NULL) { fprintf(stderr, "Unable to allocate memory!\n"); exit(1); } CopyToNode(item, pnew); pnew->next = NULL; if (QueueIsEmpty(pq)) pq->front = pnew; /* 项位于队列首端 */ else pq->rear->next = pnew; /* 链接到队列尾端 */ pq->rear = pnew; /* 记录队列尾端的位置 */ pq->items++; /* 队列项数加1 */ return true; } /* 从队列的开头删除项 */ bool DeQueue(Item * pitem, Queue * pq) { Node * pt; if (QueueIsEmpty(pq)) return false; CopyToItem(pq->front, pitem); pt = pq->front; pq->front = pq->front->next; free(pt); pq->items--; if (pq->items == 0) pq->rear = NULL; return true; } /* 清空队列 */ void EmptyTheQueue(Queue * pq) { Item dummy; while (!QueueIsEmpty(pq)) DeQueue(&dummy, pq); } /* 局部函数 */ static void CopyToNode(Item item, Node * pn) { pn->item = item; } static void CopyToItem(Node *pn, Item * pi) { *pi = pn->item; }
main.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS //可以用#ifndef指令,防止多次包含一个文件 #include <stdio.h> //提供malloc()原型 #include <stdlib.h> //提供strcpy()原型 #include <string.h> //提供CHAR_BIT的定义,CHAR_BIT表示每字节的位数 #include <limits.h> //C99定义了bool、true、false //如果编译器不支持bool,可以用枚举替代enum bool {false, true}; #include <stdbool.h> #include "queue.h" int main(int argc, char* argv[]) { Queue line; Item temp; char ch; InitializeQueue(&line); puts("Testing the Queue interface. Type a to add a value, "); puts("type d to delete a value, and type q to quit."); while ((ch = getchar()) != 'q') { if (ch != 'a' && ch != 'd') /* 忽略其他输出 */ continue; if (ch == 'a') { printf("Integer to add: "); scanf("%d", &temp); if (!QueueIsFull(&line)) { printf("Putting %d into queue\n", temp); EnQueue(temp, &line); } else puts("Queue is full!"); } else { if (QueueIsEmpty(&line)) puts("Nothing to delete!"); else { DeQueue(&temp, &line); printf("Removing %d from queue\n", temp); } } printf("%d items in queue\n", QueueItemCount(&line)); puts("Type a to add, d to delete, q to quit:"); } EmptyTheQueue(&line); puts("Bye!"); system("pause"); return 0; }