【PTA数据结构 | C语言版】链式队列的3个操作

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题目

请编写程序，将 n 个整数顺序压入容量无限制的（链式）队列，随后执行 n+1 次取队首并出队的操作。

输入格式：
输入首先在第一行给出正整数 n；随后一行给出 n 个 int 范围内的整数，数字间以空格分隔。题目保证有 n 个元素的（链式）队列不会超过题目的空间限制。

输出格式：
将输入的n 个整数顺序压入队列，随后执行 n+1 次取队首并出队的操作，输出取出的元素的值，每行一个。
注意：当队列为空时，取队首和出队操作应该不执行，并在一行中输出错误信息 错误：队列为空。。空队列取队首应返回 -1。

输入样例：
5
1 2 3 4 5

输出样例：
1
2
3
4
5
错误：队列为空。
-1
错误：队列为空。

代码

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

// 定义队列节点结构
typedef struct QueueNode {
    int data;
    struct QueueNode* next;
} QueueNode;

// 定义队列结构
typedef struct {
    QueueNode* front;
    QueueNode* rear;
} Queue;

// 初始化队列
void initQueue(Queue* q) {
    q->front = q->rear = NULL;
}

// 判断队列是否为空
int isEmpty(Queue* q) {
    return q->front == NULL;
}

// 入队操作
void enqueue(Queue* q, int value) {
    QueueNode* newNode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
    newNode->data = value;
    newNode->next = NULL;
    
    if (isEmpty(q)) {
        q->front = q->rear = newNode;
    } else {
        q->rear->next = newNode;
        q->rear = newNode;
    }
}

// 出队操作
int dequeue(Queue* q) {
    if (isEmpty(q)) {
        printf("错误：队列为空。\n");
        return -1;
    }
    
    QueueNode* temp = q->front;
    int data = temp->data;
    
    q->front = q->front->next;
    if (q->front == NULL) {
        q->rear = NULL;
    }
    
    free(temp);
    return data;
}

// 获取队首元素
int peek(Queue* q) {
    if (isEmpty(q)) {
        printf("错误：队列为空。\n");
        return -1;
    }
    return q->front->data;
}

int main() {
    Queue q;
    initQueue(&q);
    
    int n;
    scanf("%d", &n);
    
    // 入队n个元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int num;
        scanf("%d", &num);
        enqueue(&q, num);
    }
    
    // 执行n+1次取队首和出队
    for (int i = 0; i < n + 1; i++) {
        int front_val = peek(&q);
        if (front_val != -1) {
            printf("%d\n", front_val);
        } else {
            printf("%d\n", -1);
        }
        dequeue(&q);
    }
    
    return 0;
}