#include<stdio.h> #include<stdlib.h> typedef struct qnode { ElemType data; //数据元素 struct qnode *next; } QNode; typedef struct { QNode *front; //指向单链表队头节点 QNode *rear; //指向单链表队尾节点 } LiQueue; void InitQueue(LiQueue *&q) { q=(LiQueue *)malloc(sizeof(LiQueue)); q->front=q->rear=NULL; } void DestroyQueue(LiQueue *&q) { QNode *p=q->front,*r; //p指向队头数据节点 if (p!=NULL) //释放数据节点占用空间 { r=p->next; while (r!=NULL) { free(p); p=r;r=p->next; } } free(p); free(q); //释放链队节点占用空间 } int QueueEmpty(LiQueue *q) { 　　return(q->rear==NULL); } void enQueue(LiQueue *&q,ElemType e) { QNode *p; p=(QNode *)malloc(sizeof(QNode)); p->data=e; p->next=NULL; if (q->rear==NULL) //若链队为空,新节点是队首节点又是队尾节点 q->front=q->rear=p; else { q->rear->next=p;//将*p节点链到队尾,并将rear指向它 q->rear=p; } } int deQueue(LiQueue *&q,ElemType &e) { QNode *t; if (q->rear==NULL) return false; //队列为空 t=q->front; //t指向第一个数据节点 if (q->front==q->rear) //队列中只有一个节点时 q->front=q->rear=NULL; else //队列中有多个节点时 q->front=q->front->next; e=t->data; free(t); return true; } void initQueue(LinkList *&rear)　//初始化队运算算法 { 　　rear=NULL; } int queueEmpty(LinkList *rear) //判队空运算算法 { return(rear==NULL); } void enQueue(LinkList *&rear,ElemType x) //进队运算算法 { LinkList *p; p=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新节点 p->data=x; if (rear==NULL) //原链队为空 { p->next=p; //构成循环链表 rear=p; } else { p->next=rear->next;//将*p节点插入到*rear节点之后 rear->next=p; rear=p; //让rear指向这个新插入的节点 } } int deQueue(LinkList *&rear,ElemType &x) //出队运算算法 { LinkList *q; if (rear==NULL) return false; //队空 else if (rear->next==rear) //原队中只有一个节点 { x=rear->data; free(rear); rear=NULL; } else //原队中有两个或以上的节点 { q=rear->next; x=q->data; rear->next=q->next; free(q); } return true; } int main() { LiQueue *q; ElemType

<think>好的，我现在需要帮助用户理解C语言实现队列的代码。用户已经提供了几个引用，我需要结合这些引用来解释队列的实现。首先，我应该回忆队列的基本概念，队列是先进先出（FIFO）的结构，通常有入队和出队操作。 然后看用户提供的引用，引用[2]和[3]提到了队列的结构定义。队列可以用链表实现，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。还有两个结构体，一个表示队列节点，另一个包含头指针和尾指针，可能还有大小。比如引用[2]中的Queue结构体包含phead、tail和size，而引用[3]中的Queue结构体只有head和tail。需要比较这两者的区别，并说明为什么需要这样的结构。 接下来是初始化函数，引用[4]中的QueueInit函数，将head和tail设为NULL，size为0。这说明初始化时队列为空。 然后需要考虑入队和出队操作。入队操作应该是在队尾添加节点，而出队则是从队头移除节点。对于链表实现，入队需要修改tail的next指针，并更新tail。如果队列为空，head和tail都指向新节点。出队时需要释放head节点，并将head指向下一个节点，如果head为空，则tail也要设为空，避免悬空指针。 用户可能还需要了解队列的基本操作函数，比如判断队列是否空、获取队头元素等。需要解释每个函数的作用和实现细节。 另外，用户提供的引用中有不同的结构定义，比如引用[2]中的Queue包含size，而引用[3]中的没有。需要解释size的作用，是否可选，以及如何维护队列的大小。 最后，可能需要提醒用户注意内存管理，比如在出队时要释放节点内存，避免内存泄漏。同时，测试代码的结构，比如分为头文件、实现文件和测试文件，如引用[2]提到的Queue.h、Queue.c和test.c。 总结来说，我需要逐步解释队列的结构定义、初始化、入队、出队等操作的代码，并结合用户提供的引用，说明各个部分的功能和实现原理。同时，需要确保解释清晰，帮助用户理解链表实现的队列工作机制。</think>以下是用C语言实现队列数据结构的详细解释： ### 一、队列结构定义 队列基于链表实现，包含两个结构体： ```c typedef int QDataType; //队列数据类型 //队列节点结构体 typedef struct QueueNode { QDataType data; struct QueueNode* next; } QNode; //队列控制结构体 typedef struct Queue { QNode* head; //队头指针 QNode* tail; //队尾指针 int size; //队列长度（可选） } Queue; ``` 关键点说明： 1. `QNode`表示链表节点，包含数据域和指针域[^3] 2. `Queue`结构体封装头尾指针，实现队列的FIFO特性[^2] 3. `size`用于快速获取队列长度（可根据需求取舍） ### 二、核心操作实现 #### 1. 初始化队列 ```c void QueueInit(Queue* pq) { assert(pq); pq->head = pq->tail = NULL; pq->size = 0; //初始化队列为空 } ``` 通过重置指针和计数器初始化队列[^4] #### 2. 入队操作 ```c void QueuePush(Queue* pq, QDataType x) { assert(pq); QNode* newNode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode)); newNode->data = x; newNode->next = NULL; if (pq->tail == NULL) { //空队列 pq->head = pq->tail = newNode; } else { //非空队列 pq->tail->next = newNode; pq->tail = newNode; } pq->size++; } ``` 时间复杂度$O(1)$，通过修改尾指针实现快速入队[^5] #### 3. 出队操作 ```c void QueuePop(Queue* pq) { assert(pq); assert(!QueueEmpty(pq)); //队列不能为空 QNode* del = pq->head; pq->head = pq->head->next; free(del); if (pq->head == NULL) { //删除后队列变空 pq->tail = NULL; } pq->size--; } ``` 时间复杂度$O(1)$，注意释放内存和边界处理[^3] ### 三、辅助功能实现 ```c //获取队头元素 QDataType QueueFront(Queue* pq) { assert(pq && pq->head); return pq->head->data; } //判断队列是否为空 bool QueueEmpty(Queue* pq) { return pq->head == NULL; } //获取队列长度 int QueueSize(Queue* pq) { return pq->size; //若未维护size，需遍历链表统计 } ```