[PTA][C语言][数据结构]队列的操作集合（带尾指针的循环链表）

Posted 2021-10-10 Billy Miracle

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元素结点，试编写相应的初始化队列、判空队、入队和出队算法。（队中元素均为整数）
程序功能为：初始化一个空队列，然后接收命令并完成相应操作，命令如下：

ENQUEUE x 将整数x入队。若操作成功则无输出，若操作失败则输出FULL!。

DELQUEUE 出队一个元素。若操作成功则输出该元素，若失败则输EMPTY QUEUE!。

ISEMPTY 判断队列是否为空。若为空则输出 EMPTY,若非空则输出NOT EMPTY。

END 依次输出队列中所有元素，释放结点空间，并结束程序。

函数接口定义：

CirLinkQueue InitQueue();  //初始化队列，返回值为队列的尾指针。
int IsEmptyQueue(CirLinkQueue Q); //队列判空，若为空，则返回1；非空，返回0。
int EnQueue(CirLinkQueue *Q, DataType x);  //  元素x入队，若操作成功，则返回1；操作失败，则返回0。
int DelQueue(CirLinkQueue *Q, DataType *x);  //  出队一个元素，若操作成功，则返回1；操作失败，则返回0。

说明：队列使用仅带尾指针的循环链表表示，数据类型定义如下：

typedef int DataType;
typedef struct node
{      DataType  data;
       struct node *next; 
}LNode,*CirLinkQueue;

裁判测试程序样例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef int DataType;
typedef struct node
{      DataType  data;
       struct node *next; 
}LNode,*CirLinkQueue;

//队列的基本操作函数定义
CirLinkQueue InitQueue();  //初始化队列，返回值为队列的尾指针。
int IsEmptyQueue(CirLinkQueue Q); //队列判空，若为空，则返回1；非空，返回0。
int EnQueue(CirLinkQueue *Q, DataType x);  //  元素x入队，若操作成功，则返回1；操作失败，则返回0。
int DelQueue(CirLinkQueue *Q, DataType *x);  //  出队一个元素，若操作成功，则返回1；操作失败，则返回0。
void DestroyQueue(CirLinkQueue Q);

int main(void)
{
    char cmd[20];
    CirLinkQueue pQueue = InitQueue();
    DataType x;
    scanf("%s", cmd);
    while (strcmp(cmd, "END") != 0)
    {
        if (strcmp(cmd, "ENQUEUE") == 0)
        {
            scanf("%d", &x);
            if (EnQueue(&pQueue, x) == 0)
                 printf("FULL QUEUE!\\n");
        }
        else if (strcmp(cmd, "DELQUEUE") == 0)
        {
            if (DelQueue(&pQueue,&x) == 0)
                  printf("EMPTY QUEUE!\\n");
            else
                printf("%d\\n",x);
        }
        else if (strcmp(cmd, "ISEMPTY") == 0)
        {
            if (IsEmptyQueue(pQueue) == 0)
                 printf("NOT EMPTY\\n");
            else
                  printf("EMPTY\\n");
        }
        scanf("%s", cmd);
    }
    DestroyQueue(pQueue);
    return 0;
}

void DestroyQueue(CirLinkQueue Q)
{
    LNode *p,*t;
    p=Q;Q=Q->next;
    p->next=NULL;
    p=Q->next;
    while(p)
    {
        printf("%d ",p->data);
        t=p->next;
        free(p);
        p=t;
    }
    free(Q);
}

/* 请在这里填写答案 */

输入样例：

在这里给出一组输入。例如：

ISEMPTY
ENQUEUE 1
ENQUEUE 2
DELQUEUE
DELQUEUE
DELQUEUE
ENQUEUE 3
ISEMPTY
ENQUEUE 4
ENQUEUE 5
DELQUEUE
END
//结尾无空行

输出样例：

在这里给出相应的输出。例如：

EMPTY
1
2
EMPTY QUEUE!
NOT EMPTY
3
4 5 
//结尾无空行

Answer：

CirLinkQueue InitQueue() {
    CirLinkQueue queue = (CirLinkQueue)malloc(sizeof(LNode));
    queue->next = queue;
    return queue;
}  //初始化队列，返回值为队列的尾指针。
int IsEmptyQueue(CirLinkQueue Q) {
    if (Q->next == Q) {
        return 1;
    }
    return 0;
} //队列判空，若为空，则返回1；非空，返回0。
int EnQueue(CirLinkQueue *Q, DataType x) {
    CirLinkQueue new = (CirLinkQueue)malloc(sizeof(LNode));
    if (new == NULL) {
        return 0;
    }
    new->data = x;
    new->next = (*Q)->next;
    (*Q)->next = new;
    (*Q) = new;
    return 1;
}  //  元素x入队，若操作成功，则返回1；操作失败，则返回0。
int DelQueue(CirLinkQueue *Q, DataType *x) {
    if (IsEmptyQueue(*Q)) {
        return 0;
    }
    CirLinkQueue q = *Q;
    if (q->next->next == q) {
        *Q = q->next;
        *x = q->next->next->data;
        q->next->next = q->next->next->next;
    } else {
        *x = q->next->next->data;
        q->next->next = q->next->next->next;
    }
    return 1;
}  //  出队一个元素，若操作成功，则返回1；操作失败，则返回0。