數據結構學習：c++實現隊列的鏈式存儲結構（鏈隊列）

寫在前面：上一篇博客已經完成使用c++實現隊列的鏈式存儲結構，參見鏈接：c++ 實現隊列的順序存儲結構

自己認爲無論是線性表、棧還是隊列等等結構，鏈式結構總是要比順序結構難一點，因爲順序存儲結構就是玩數組嘛，數組大家都能玩的轉;

但鏈式結構肯定是指針操作，而有了指針，程序必將變得複雜，所以實現起來可能稍微有點困難，但是換句話說，鏈式不就是玩指針嘛，相信大家指針也一定都能玩的轉.

話不多說，進入正題：

一、首先還是要搞清楚三個問題：

1、實現隊列的鏈式存儲結構就是實現簡單的鏈表：只允許在尾部插入元素，只允許在頭部刪除元素，這裏分別叫入隊和出隊，

2、明白兩個指針：front和rear。

front：隊頭指針，rear：隊尾指針；

3、三個等式：

（1）隊列爲空的條件依然是：

 front == rear;

（2）因爲是鏈式存儲，就不存在隊滿的現象：

二、實現過程（保證可復現）：

1、首先是頭文件定義（類定義）部分：

#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

template <class ElemType>
struct QueueNode {
	ElemType data;        //數據域
	QueueNode *next;      //指針域
};

template <class ElemType>
class LinkQueue {
public:
	LinkQueue();                        //構造和析構
	~LinkQueue();
	void enQueue(const ElemType &e);    //入隊操作    
	void deQueue();                     //出隊操作
	bool isEmpty();                     //判斷隊列是否爲空
	void showQueue();
	int getSize();                      //獲取隊列長度


private:
	QueueNode<ElemType> *front;        //隊頭指針
	QueueNode<ElemType> *rear;         //隊尾指針
	int size;                          //隊列長度      
};

2、其次是函數定義部分：

#include "linkQueue.h"

//合成的默認構造和默認析構

template<class ElemType>
inline LinkQueue<ElemType>::LinkQueue(){
	this->front = new QueueNode<ElemType>;
	if (!front) return;
	this->rear = this->front;
	this->size = 0;
}

template<class ElemType>
inline LinkQueue<ElemType>::~LinkQueue(){
	delete this->front;
}

//入隊操作

template<class ElemType>
void LinkQueue<ElemType>::enQueue(const ElemType & e){
	QueueNode<ElemType> *s = new QueueNode<ElemType>;   //手動開闢空間
	s->data = e;
	s->next = nullptr;
	this->rear->next = s;
	this->rear = s;
	this->size++;
}

//出隊操作

template<class ElemType>
void LinkQueue<ElemType>::deQueue(){
	if (isEmpty()) {
		cout << "隊列爲空隊列！" << endl;
		return;
	}
	QueueNode<ElemType> *ptr = this->front->next;
	ElemType e;
	e = ptr->data;
	this->front->next = ptr->next;
	if (rear == ptr) {
		this->rear = this->front;
	}
	this->size--;
	delete ptr;

}

//判斷隊列是否爲空

template<class ElemType>
bool LinkQueue<ElemType>::isEmpty(){
	if (front == rear)
		return true;
	return false;
}

//輸出整個隊列

template<class ElemType>
void LinkQueue<ElemType>::showQueue(){
	QueueNode<ElemType> *ptr = front->next;
	if (isEmpty()) {
		cout << "隊列爲空隊列" << endl;
		return;
	}
	while (ptr) {
		cout << ptr->data << " ";
		ptr = ptr->next;
	}
}

//獲取隊列的長度

template<class ElemType>
int LinkQueue<ElemType>::getSize(){
	return this->size;
}

3、最後是函數測試部分（main）：

#include <iostream>
#include "linkQueue.cpp"
using namespace std;

int main()
{
	LinkQueue<int> lq;
	cout << "************************" << endl;
	cout << "實例化的空隊列:" << endl;
	cout << "隊列的長度爲:" << lq.getSize() << endl;
	cout << "************************" << endl;
	cout << "執行入隊操作後:" << endl;
	for (int i = 0; i < 10; ++i) {
		lq.enQueue(i);
	}
	cout << "隊列的長度爲:" << lq.getSize() << endl;
	lq.showQueue();
	cout << "************************" << endl;
	cout << "執行出隊操作後:" << endl;
	lq.deQueue();
	cout << endl;
	cout << "隊列的長度爲:" << lq.getSize() << endl;
	lq.showQueue();
	cout << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

4、實現結果：