鏈?zhǔn)疥?duì)列及基本操作（C語(yǔ)言詳解）
鏈?zhǔn)疥?duì)列，簡(jiǎn)稱(chēng)"鏈隊(duì)列"，即使用鏈表實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
鏈?zhǔn)疥?duì)列的實(shí)現(xiàn)思想同順序隊(duì)列類(lèi)似，創(chuàng)建兩個(gè)指針（命名為 top 和 rear）分別指向鏈表中隊(duì)列的隊(duì)頭元素和隊(duì)尾元素，如圖?1 所示：
圖 1 所示為鏈?zhǔn)疥?duì)列的初始狀態(tài)，此時(shí)隊(duì)列中沒(méi)有存儲(chǔ)任何數(shù)據(jù)元素，因此 top 和 rear 指針都同時(shí)指向頭節(jié)點(diǎn)。
在創(chuàng)建鏈?zhǔn)疥?duì)列時(shí)，強(qiáng)烈建議初學(xué)者創(chuàng)建一個(gè)帶有頭節(jié)點(diǎn)的鏈表，這樣實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)疥?duì)列會(huì)更簡(jiǎn)單。
由此，我們可以編寫(xiě)出創(chuàng)建鏈?zhǔn)疥?duì)列的 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)代碼為：
鏈?zhǔn)疥?duì)列數(shù)據(jù)入隊(duì)
鏈隊(duì)隊(duì)列中，當(dāng)有新的數(shù)據(jù)元素入隊(duì)，只需進(jìn)行以下 3 步操作：
將該數(shù)據(jù)元素用節(jié)點(diǎn)包裹，例如新節(jié)點(diǎn)名稱(chēng)為 elem；
與 rear 指針指向的節(jié)點(diǎn)建立邏輯關(guān)系，即執(zhí)行 rear->next=elem；
最后移動(dòng) rear 指針指向該新節(jié)點(diǎn)，即 rear=elem；
由此，新節(jié)點(diǎn)就入隊(duì)成功了。
例如，在圖 1 的基礎(chǔ)上，我們依次將?{1,2,3}?依次入隊(duì)，各個(gè)數(shù)據(jù)元素入隊(duì)的過(guò)程如圖 2 所示：
如圖 2 中，我們將鏈表的頭部作為隊(duì)列的隊(duì)頭，將鏈表的尾部作為隊(duì)列的隊(duì)尾。當(dāng)然，也可以反過(guò)來(lái)，將鏈表的頭部（尾部）作為隊(duì)列的隊(duì)尾（隊(duì)頭），兩種存儲(chǔ)方式都可以。
數(shù)據(jù)元素入鏈?zhǔn)疥?duì)列的 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)代碼為：
鏈?zhǔn)疥?duì)列數(shù)據(jù)出隊(duì)
當(dāng)鏈?zhǔn)疥?duì)列中有元素需要出隊(duì)時(shí)，按照 "先進(jìn)先出" 的原則，需要先將在它之前入隊(duì)的元素依次出隊(duì)，然后該目標(biāo)元素才能出隊(duì)。
我們知道，隊(duì)列中的元素只能從隊(duì)頭出隊(duì)。在圖 2 中，隊(duì)列的隊(duì)頭位于鏈表的頭部。因此隊(duì)列中元素出隊(duì)的過(guò)程，其實(shí)是鏈表中摘除首元結(jié)點(diǎn)的過(guò)程，需要做以下 3 步操作：
通過(guò) top 指針直接找到隊(duì)頭節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)建一個(gè)新指針 p 指向此即將出隊(duì)的節(jié)點(diǎn)；
將 top 所指結(jié)點(diǎn)的 next 指針，指向 p 結(jié)點(diǎn)的直接后繼結(jié)點(diǎn)；
釋放節(jié)點(diǎn) p 占用的內(nèi)存空間；
例如，在圖 2b) 的基礎(chǔ)上，我們將元素 1 和 2 出隊(duì)，則操作過(guò)程如圖 3 所示：
鏈?zhǔn)疥?duì)列中隊(duì)頭元素出隊(duì)的 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)代碼為：
注意，將隊(duì)頭元素做出隊(duì)操作時(shí)，需提前判斷隊(duì)列中是否還有元素，如果沒(méi)有，要提示用戶無(wú)法做出隊(duì)操作，保證程序的健壯性。此外，程序中要判斷被摘除的目標(biāo)結(jié)點(diǎn)是否是 rear 隊(duì)頭隊(duì)尾，如果是的話，要及時(shí)更新 rear 指針的指向。
總結(jié)
通過(guò)學(xué)習(xí)鏈?zhǔn)疥?duì)列最基本的數(shù)據(jù)入隊(duì)和出隊(duì)操作，我們可以就實(shí)際問(wèn)題，對(duì)以上代碼做適當(dāng)?shù)男薷摹?br>
前面在學(xué)習(xí)順序隊(duì)列時(shí)，由于順序表的局限性，我們?cè)陧樞蜿?duì)列中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)入隊(duì)和出隊(duì)的基礎(chǔ)上，又對(duì)實(shí)現(xiàn)代碼做了改進(jìn)，令其能夠充分利用數(shù)組中的空間。鏈?zhǔn)疥?duì)列就不需要考慮空間利用的問(wèn)題，因?yàn)殒準(zhǔn)疥?duì)列本身就是實(shí)時(shí)申請(qǐng)空間。因此，這可以算作是鏈?zhǔn)疥?duì)列相比順序隊(duì)列的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。
這里給出鏈?zhǔn)疥?duì)列入隊(duì)和出隊(duì)的完整 C 語(yǔ)言代碼為：
程序運(yùn)行結(jié)果為：
1 2 3 4
隊(duì)列為空
