功能模块设计

编写一个程序实现链队列的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序，完成如下功能：

初始化并建立链队列
销毁链队列
入队
出队
遍历链队列
判断链队列是否为空
清空链队列
获取链队列长度
获取链队列头元素

完整代码

//链队列的实现及常用操作测试
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <time.h>
//链队列的数据结构
typedef int QElemType;
typedef struct QNode  //队列节点
{
	QElemType data;
	struct QNode* next;
} QNode, * QueuePtr;
typedef struct
{
	QueuePtr front;  //队头指针
	QueuePtr rear;   //队尾指针
} LinkQueue;

//函数声明列表
int InitQueue(LinkQueue* Q);             //1 初始化链队列
int DestroyQueue(LinkQueue* Q);          //2 销毁链队列
int EnQueue(LinkQueue* Q, QElemType e);  //3 入队
int DeQueue(LinkQueue* Q, QElemType* e); //4 出队
int QueueEmpty(LinkQueue Q);             //5 判断链队列是否为空
void ClearQueue(LinkQueue* Q);           //6 清空链队列
int QueueLength(LinkQueue Q);            //7 获取链队列长度
int GetHead(LinkQueue Q, QElemType* e);  //8 获取队头元素
void QueueTraverse(LinkQueue Q);         //9 遍历并输出链队列

//主函数
int main(void)
{
	int n = 0, k = 0, i = 0;
	QElemType d = 0;
	LinkQueue Q;
	srand((unsigned)time(NULL));
	int status = InitQueue(&Q);
	if (status) printf("队列初始化成功！\n");
	else printf("队列初始化失败！\n");
	printf("输入队列初始元素个数：");
	scanf("%d", &n);
	printf("队列初始化成功！\n执行%d次入队操作：\n", n);
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		d = rand() % 90 + 10;
		printf("第%-2d次：元素%d入队\n", i + 1, d);
		//入队
		EnQueue(&Q, d);
	}
	printf("打印当前队列:");
	QueueTraverse(Q);
	//获取队列长度
	k = QueueLength(Q);
	printf("\n当前队列长度为：%d\n\n", QueueLength(Q));
	printf("执行%d次出队操作：\n", k / 2);
	for (i = 0; i < k / 2; i++)
	{
		//出队
		DeQueue(&Q, &d);
		printf("第%-2d次：元素%d出队", i + 1, d);
		printf("\t打印当前队列：");
		QueueTraverse(Q);
	}
	//获取队头元素，保存到d中
	n = GetHead(Q, &d);
	if (n) printf("\n队头元素的值：%d\n", d);
	printf("执行清空队列操作\n");
	//清空队列
	ClearQueue(&Q);
	printf("清空队列后：q.front=%p  q.rear=%p  q.front->next=%p\n", Q.front, Q.rear, Q.front->next);
	DestroyQueue(&Q);
	printf("销毁队列后：q.front=%p  q.rear=%p\n", Q.front, Q.rear);
	return 0;
}

//功能1 初始化链队列
int InitQueue(LinkQueue* Q)
{
	Q->front = Q->rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
	if (!Q->front) return 0;
	Q->front->next = NULL;
	return 1; //初始化成功则返回1
}

//功能2 销毁链队列
int DestroyQueue(LinkQueue* Q)
{
	while (Q->front)
	{
		//Q->rear指向Q->front的下一个节点
		Q->rear = Q->front->next;
		//释放Q->front所指节点
		free(Q->front);
		//Q->front指向Q->front的下一个节点
		Q->front = Q->rear;
	}
	return 1;
}

//功能3 入队
int EnQueue(LinkQueue* Q, QElemType e)
{
	//动态生成新节点
	QueuePtr p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
	//生成失败则返回0
	if (!p) return 0;
	//将e的值赋给新节点
	p->data = e;
	//新节点的指针为空
	p->next = NULL;
	//原队尾节点的指针域为指向新节点
	Q->rear->next = p;
	//尾指针指向新节点
	Q->rear = p;
	//入队成功则返回1
	return 1;
}

//功能4 出队
int DeQueue(LinkQueue* Q, QElemType* e)
{
	//队列为空则返回0
	if (Q->front == Q->rear) return 0;
	//p指向队头节点
	QueuePtr p = Q->front->next;
	//队头元素赋给e
	*e = p->data;
	//队头节点指向下一个节点
	Q->front->next = p->next;
	//如果删除的是队尾节点，则修改队尾指针指向头节点
	if (Q->rear == p) Q->rear = Q->front;
	free(p);
	//出队成功则返回1
	return 1;
}

//功能5 判断链队列是否为空
int QueueEmpty(LinkQueue Q)
{
	//如果队列为空则返回1
	if (Q.front->next == NULL) return 1;
	else return 0;
}

//功能6 清空链队列
void ClearQueue(LinkQueue* Q)
{
	Q->front->next = NULL;
}

//功能7 获取链队列长度
int QueueLength(LinkQueue Q)
{
	//计数器清0
	int i = 0;
	//p指向头节点
	QueuePtr p = Q.front;
	//如果p所指向的不是尾节点
	while (p != Q.rear)
	{
		//则计数器加1
		i++;
		p = p->next;
	}
	return i;
}

//功能8 获取队头元素
int GetHead(LinkQueue Q, QElemType* e)
{
	QueuePtr p;
	if (Q.front == Q.rear) return 0;
	//p指向队头节点
	p = Q.front->next;
	//将队头元素的值赋给e
	*e = p->data;
	return 1;
}

//遍历并输出队列（队头到队尾）
void QueueTraverse(LinkQueue Q)
{
	QueuePtr p = Q.front->next;
	while (p)
	{
		printf("%d ", p->data);
		p = p->next;
	}
	printf("\n");
}