基于双向链表的 Deque 实现不起作用

Question

这是我使用双向链表实现双端队列的代码。它不工作..你能给我一些关于我哪里出错的指示吗？指针未初始化，代码卡在 addqatend 函数中。

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include<time.h>
#include<math.h>
#include<ctype.h>
#include <malloc.h>
#include <Windows.h>

struct node
{
struct node *prev;
int data;
struct node *next;
};

struct queue
{
struct node *front;
struct node *rear;
};


void initqueue(struct queue *);
void addqatbeg(struct queue *,int);
void addqatend(struct queue *, int);
int delqatbeg(struct queue *);
int delqatend(struct queue *);
void delqueue(struct queue *);

int main()
{
struct queue a;
int i;

system("cls");
initqueue(&a);

addqatbeg(&a,11);
addqatbeg(&a,23);
addqatbeg(&a,-5);
addqatbeg(&a,45);

addqatend(&a,34);
addqatend(&a,78);

i = delqatbeg(&a);
if(i!=NULL)
    printf("item deleted from front:%d",i);
i = delqatbeg(&a);
if(i!=NULL)
    printf("item deleted from front:%d",i);
i = delqatend(&a);
if(i!=NULL)
    printf("item deleted from end:%d",i);
i = delqatend(&a);
if(i!=NULL)
    printf("item deleted from end:%d",i);

delqueue(&a);

system("pause");
return 0;
}

//initialise the queue
void initqueue(struct queue *q)
{
q->front = q->rear = NULL;
}

//add at the beginning of the queue
void addqatbeg(struct queue *q,int item)
{
struct node *temp;
temp = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
if(temp == NULL)
    printf("queue is full\n");
//temp->data = item;
//temp->link = NULL;
if(q->front == NULL)
{
    q->rear = q->front = temp;
    q->front->prev = NULL;
    q->front->next = NULL;
    q->rear->next = NULL;
    q->rear->prev = NULL;
    return;
}


q->front->data = item;
q->front->next = temp;
q->front = temp;
q->front->prev = q->front;
//q->rear->next = q->front->next;
//q->front->prev = q->rear;
}

//add at the end of the queue
void addqatend(struct queue *q, int item)
{
struct node *temp;
temp = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
if(temp == NULL)
    printf("queue is full\n");
if(q->front == NULL)
{
    q->rear = q->front = temp;
    q->front->prev = NULL;
    q->front->next = NULL;
    return;
}
while(q->front->next!=NULL)
    q->rear = q->front->next;
q->rear->data = item;
q->rear->next =temp;
q->rear = q->rear->next;
q->rear->prev = q->rear;
 }

//delete at the beginning of the queue
int delqatbeg(struct queue *q)
{
struct node *temp;
int item;
if(q->front ==NULL)
{
    printf("queue is empty:\n");
    return NULL;
}
item = q->front->data;
temp = q->front;
q->front = q->front->next;
free(temp);
return item;
 }

//delete at the end of the queue
 int delqatend(struct queue *q)
{
struct node *temp;
int item;
if(q->rear == NULL)
{
    printf("queue is empty\n");
    return NULL;
}
item = q->rear->data;
temp = q->rear;
q->rear = q->rear->prev;
free(temp);
return item;
}

//free the nodes
 void delqueue(struct queue *q)
{
struct node *temp;

if(q->front == NULL)
    return;
while(q->front!=NULL)
{
    temp = q->front;
    q->front = q->front->next;
    free(temp);
}
}

Answer 1

这里有各种各样的问题。

#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include<time.h>
#include<math.h>
#include<ctype.h>
#include <malloc.h>
#include <Windows.h>

呃，这是一大堆包含。您使用什么语言？下定决心。 <iostream> 是 C++ 头文件，其余的是 C 头文件。 <malloc.c> 是什么？通常，malloc 应该在<stdlib.h> 或<windows.h> 中。对于此示例，您只需要 <stdlib.h> 和 <stdio.h>。

如果我打开编译器警告，我会收到关于将整数比较和分配给指针的警告。在delqatend 中，您应该返回普通的0 作为错误代码，而不是NULL。同样在这里：

i = delqatbeg(&a);
if (i != NULL) 
    printf("item deleted from front:%d", i);

NULL应该是0。 （0 是空指针和空整数的语言表示，但宏 NULL 将其转换为 (void *)，使其成为指针。这里的 i 是一个整数。）另外，请在字符串末尾打印一个换行符。

temp = (struct node *) malloc(sizeof(struct node));
if (temp == NULL)
    printf("queue is full\n");

如果您的作业内存不足，我喜欢队列已满，但您不应该只打印它，而应该做其他事情，例如中止进程或返回错误代码，否则您以后会做一些坏事函数指向NULL 指针。

好的，现在解决您的主要问题。让我们看看你的函数addqatbeg。在队列为空的情况下，您可以正确插入节点，尽管您实际上两次执行相同的分配，因为q->front 和q->end 是相等的。但是您没有将数据分配给新节点。

另一种情况，队列中已经有一个节点，是一团糟。您不会通过在数据周围晃动来插入节点，而是通过指针重新组织队列结构。这是一个更好的addqatbeg：

//add at the beginning of the queue
void addqatbeg(struct queue *q, int item)
{
    struct node *temp;

    // Create node and check for NULL
    temp = (struct node *) malloc(sizeof(struct node));

    if (temp == NULL) {
        printf("queue is full\n");
        return;
    }

    // Assign data
    temp->data = item;
    temp->prev = temp->next = NULL;

    // Insert node
    if (q->front == NULL) {
        q->rear = q->front = temp;
    } else {
        temp->next = q->front;
        q->front->prev = temp;
        q->front = temp;
    }
}

现在应该很容易实现addqatend。 addqatend 和 addqatbeg 函数在您的情况下完全相似，因为您维护前向和后向指针。 addqatend 中的 while 循环是多余的，并引入了无限循环：您检查 q->front，但永远不要在循环中更新它。

Answer 2

看看这些功能是否适合你。重复模式建议对常用函数进行一些重构，但请尝试一下。

添加qatbeg：

//add at the beginning of the queue
void addqatbeg(struct queue *q,int item)
{
struct node *temp;
temp = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
if(temp == NULL)
    printf("queue is full\n"); 

if(q->front == NULL)
{
    q->rear = q->front = temp;
    q->front->data = item;      
    return;
}
q->front->next = temp;
q->front = q->front->next;
q->front->data = item;    
}

添加qatend：

//add at the end of the queue
void addqatend(struct queue *q, int item)
{
struct node *temp;
temp = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
if(temp == NULL)
    printf("queue is full\n"); 

if(q->rear == NULL)
{
    q->rear = q->front = temp;
    q->rear->data = item;  
    return;
}
q->rear->prev = temp;    
q->rear = q->rear->prev;
q->rear->data = item;    
}

德尔卡特贝格：

//delete at the beginning of the queue
int delqatbeg(struct queue *q)
{
struct node *temp;
int item;

if(q->front == NULL)
{
    printf("queue is empty:\n");
    return NULL;
}

item = q->front->data;
    temp = q->front;
    q->front = q->front->prev;        
    free(temp);
}    
return item;
}

Delqatend：

//delete at the beginning of the queue
int delqatend(struct queue *q)
{
struct node *temp;
int item;

if(q->rear == NULL)
{
    printf("queue is empty:\n");
    return NULL;
}

    item = q->rear->data;
    temp = q->rear;
    q->rear = q->rear->next;        
    free(temp);
return item;
}