用C语言实现一个任意类型的队列

news2024/11/13 15:03:18

下面是一个简单的无类型队列的实现:

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

typedef struct Node {
    void *data;
    struct Node *next;
} Node;

typedef struct Queue {
    Node *front;
    Node *rear;
    int size;
} Queue;

void enqueue(Queue *queue, void *data);
void *dequeue(Queue *queue);
void print_queue(Queue *queue);

int main() {
    Queue queue = {NULL, NULL, 0};
    int a = 10, b = 20, c = 30;
    char d = 'a', e = 'b', f = 'c';

    enqueue(&queue, &a);
    enqueue(&queue, &b);
    enqueue(&queue, &c);
    enqueue(&queue, &d);
    enqueue(&queue, &e);
    enqueue(&queue, &f);

    print_queue(&queue);

    int *x = dequeue(&queue);
    printf("Dequeued element: %d\n", *x);

    char *y = dequeue(&queue);
    printf("Dequeued element: %c\n", *y);

    print_queue(&queue);

    return 0;
}

void enqueue(Queue *queue, void *data) {
    Node *new_node = (Node *) malloc(sizeof(Node));
    new_node->data = data;
    new_node->next = NULL;

    if (queue->front == NULL) {
        queue->front = new_node;
        queue->rear = new_node;
    } else {
        queue->rear->next = new_node;
        queue->rear = new_node;
    }

    queue->size++;
}

void *dequeue(Queue *queue) {
    if (queue->front == NULL) {
        return NULL;
    }

    Node *temp = queue->front;
    void *data = temp->data;

    queue->front = queue->front->next;
    free(temp);

    queue->size--;

    if (queue->front == NULL) {
        queue->rear = NULL;
    }

    return data;
}

void print_queue(Queue *queue) {
    if (queue->front == NULL) {
        printf("Queue is empty.\n");
        return;
    }

    printf("Queue: ");
    Node *temp = queue->front;
    while (temp != NULL) {
        int *x = (int *) temp->data;
        printf("%d ", *x);
        temp = temp->next;
    }
    printf("\n");
}

上述代码中,使用了结构体Node来表示队列中的每个节点,节点中包含了一个void *类型的数据指针和一个指向下一个节点的指针。

另外,还定义了一个结构体Queue来表示队列本身,包含了队列的头指针、尾指针和大小。其中,void *类型的数据指针可以指向任何类型的数据,因此我们可以使用这个队列来存储不同类型的数据。

对于队列的操作,我们定义了三个函数:enqueue()用于将一个元素加入队列,dequeue()用于从队列中取出一个元素,print_queue()用于打印队列中的所有元素。其中,enqueue()函数需要创建一个新的节点,并将其插入到队列的尾部;dequeue()函数需要从队列的头部取出一个节点,并返回其中的数据指针;print_queue()函数则需要遍历整个队列,并打印每个节点中的数据。

在主函数中,演示了如何使用这个无类型队列来存储不同类型的数据,并进行入队、出队和打印操作。

需要注意的是,在取出队列中的数据时,我们需要将其转换为正确的类型,否则会出现类型不匹配的错误。

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