Question

数据结构如何通过C语言来实现，请举例说明，尽可能详细

Answer 1

数据的结构无非就是表：线性表、链表，栈，队列，串，数组，树、二叉树，图，这几种。
常用的使用指针，或数组建立数据结构，然后对其进行插入、删除、查找、排序等操作。
以下是C语言实现的循环队列：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX_QSIZE 5
struct SqQueue
{ QElemType *base; // 初始化的动态分配存储空间
int front; // 头指针，若队列不空，指向队列头元素
int rear; // 尾指针，若队列不空，指向队列尾元素的下一个位置
};
// bo3-4.cpp 循环队列(存储结构由c3-3.h定义)的基本操作(9个)
void InitQueue(SqQueue &Q)
{ // 构造一个空队列Q。在教科书第64页
Q.base=(QElemType*)malloc(MAX_QSIZE*sizeof(QElemType));
if(!Q.base) // 存储分配失败
exit(OVERFLOW);
Q.front=Q.rear=0;
}

void DestroyQueue(SqQueue &Q)
{ // 销毁队列Q，Q不再存在
if(Q.base) // 队列Q存在
free(Q.base); // 释放Q.base所指的存储空间
Q.base=NULL; // Q.base不指向任何存储单元
Q.front=Q.rear=0;
}

void ClearQueue(SqQueue &Q)
{ // 将队列Q清为空队列
Q.front=Q.rear=0;
}

int QueueEmpty(SqQueue Q)
{ // 若队列Q为空队列，则返回TRUE；否则返回FALSE
if(Q.front==Q.rear) // 队列空的标志
return TRUE;
else
return FALSE;
}

int GetHead(SqQueue Q,QElemType &e)
{ // 若队列Q不空，则用e返回Q的队头元素，并返回OK；否则返回ERROR
if(Q.front==Q.rear) // 队列空
return ERROR;
e=Q.base[Q.front]; // 将队头元素的值赋给e
return OK;
}

int EnQueue(SqQueue &Q,QElemType e)
{ // 插入元素e为队列Q的新的队尾元素。在教科书第65页
if((Q.rear+1)%MAX_QSIZE==Q.front) // 队列满
return ERROR;
Q.base[Q.rear]=e; // 将e插在队尾
Q.rear=(Q.rear+1)%MAX_QSIZE; // 队尾指针+1后对MAX_QSIZE取余
return OK;
}

int QueueLength(SqQueue Q)
{ // 返回队列Q的元素个数，即队列的长度。在教科书第64页
return(Q.rear-Q.front+MAX_QSIZE)%MAX_QSIZE;
}

int DeQueue(SqQueue &Q,QElemType &e) // 在教科书第65页
{ // 若队列Q不空，则删除Q的队头元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR
if(Q.front==Q.rear) // 队列空
return ERROR;
e=Q.base[Q.front]; // 将队头元素的值赋给e
Q.front=(Q.front+1)%MAX_QSIZE; // 移动队头指针
return OK;
}

void QueueTraverse(SqQueue Q,void(*visit)(QElemType))
{ // 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数visit()
int i=Q.front; // i最初指向队头元素
while(i!=Q.rear) // i指向队列Q中的元素
{ visit(Q.base[i]); // 对i所指元素调用函数visit()
i=(i+1)%MAX_QSIZE; // i指向下一个元素
}
printf("\n");
}
void main()
{
int j;
int i=0,m;
int d;
SqQueue Q;
InitQueue(Q); // 初始化队列Q，失败则退出
printf("初始化队列后，队列空否？%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
printf("请输入整型队列元素(不超过%d个)，-1为提前结束符：",MAX_QSIZE-1);
do
{ scanf("%d",&d); // 由键盘输入整型队列元素
if(d==-1) // 输入的是提前结束符
break; // 退出输入数据循环
i++; // 计数器+1
EnQueue(Q,d); // 入队输入的元素
}while(i<MAX_QSIZE-1); // 队列元素的个数不超过允许的范围
printf("队列长度为%d，",QueueLength(Q));
printf("现在队列空否？%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
printf("连续%d次由队头删除元素，队尾插入元素：\n",MAX_QSIZE);
for(m=1;m<=MAX_QSIZE;m++)
{ DeQueue(Q,d); // 删除队头元素，其值赋给d
printf("删除的元素是%d，请输入待插入的元素：",d);
scanf("%d",&d); // 输入要入队的元素给d
EnQueue(Q,d); // 将d入队
}
m=QueueLength(Q); // m为队列Q的长度
printf("现在队列中的元素为");
QueueTraverse(Q,print); // 从队头到队尾依次对队列Q的每个元素调用函数print()
printf("共向队尾插入了%d个元素。",i+MAX_QSIZE);
if(m-2>0)
printf("现在由队头删除%d个元素，",m-2);
while(QueueLength(Q)>2)
{ DeQueue(Q,d); // 删除队头元素，其值赋给d
printf("删除的元素值为%d，",d);
}
j=GetHead(Q,d); // 将队头元素赋给d
if(j) // 队列Q不空
printf("现在队头元素为%d\n",d);
ClearQueue(Q); // 清空队列Q
printf("清空队列后，队列空否？%u(1:空 0:否)\n",QueueEmpty(Q));
DestroyQueue(Q); // 销毁队列Q
}