数据结构——链式队列模板类实现

数据结构笔记3.3.3 Queue
与栈类似，队列也分成顺序队列和链式队列。用单链表表示的链式队列特别适合于元素变动比较大的情形，而且不存在队列FULL而溢出的情况。另外，假若程序中需要多个队列，与多个栈的情形一样，最好使用链式队列。这样不会出现存储分配不合理的问题，也不需要考虑存储的移动。下面就给出相应的代码。
链式队列模板类代码：

//数据结构——链式队列模板类#include <iostream>using namespace std;template<class T>struct LinkNode {    T data;                 //队列每个节点的数据域    LinkNode<T> *next;      //队列每个节点的指针域    //构造函数    LinkNode(T x, LinkNode<T> *p = NULL) {        data = x;        next = p;    }};template<class T>class LinkedQueue {public:    LinkedQueue();                          //构造函数    ~LinkedQueue();                            //析构函数    bool enQueue(const T & x);              //将x加入队列当中    bool delQueue(T & x);                   //删除队头元素，x返回其值    bool getFront(T & x) const;             //查看队头元素的值    void makeEmpty();                       //将队列清空    bool isEmpty() const;                   //判断队列是否为NULL    int getSize() const;                    //返回队列元素的个数    void output(ostream & out);             //输出队列元素，由重载运算符函数调用private:    LinkNode<T> *front, *rear;              //队头、队尾指针};//函数定义template<class T>LinkedQueue<T>::LinkedQueue() {    //构造函数,初始化队头和队尾指针    front = rear = NULL;}template<class T>void LinkedQueue<T>::makeEmpty() {    //置空队列，释放链表中的所有节点    LinkNode<T> *current;       while (front != NULL) {        current = front;        front = front->next;        delete current;    }}template<class T>bool LinkedQueue<T>::enQueue(const T & x) {    //元素x进入队尾    if (NULL == front) {        //如果是空队列，直接用指针开辟节点        front = rear = new LinkNode<T>(x);        if (NULL == front) {            //分配内存失败返回false            return false;        }    }    else {        rear->next = new LinkNode<T>(x);        if (NULL == rear->next) {       //直接用rear的next开辟新节点            return false;        }        rear = rear->next;              //更新尾指针    }    return true;}template<class T>bool LinkedQueue<T>::delQueue(T & x) {    //如果队列不是NULL，删除队头节点，函数返回true，否则返回false    if (isEmpty()) {                    //队列为空，出队失败        return false;    }    LinkNode<T> *Del = front;    x = front->data;    front = front->next;    delete Del;    return true;}template<class T>bool LinkedQueue<T>::getFront(T & x)const {    //若队列不为NULL，函数返回队头元素的值和true，否则返回false    if (isEmpty()) {        return false;    }    x = front->data;    return true;}template<class T>int LinkedQueue<T>::getSize()const {    //函数返回队列元素的个数    LinkNode<T> *p = front;    int queueEleAmount = 0;    while (p != NULL) {        queueEleAmount++;        p = p->next;    }    return queueEleAmount;}template<class T>bool LinkedQueue<T>::isEmpty() const {    //判断队列是否为NULL并返回true，否则返回false    if (front == NULL) {        return true;    }    else {        return false;    }}template<class T>LinkedQueue<T>::~LinkedQueue() {    //析构函数，释放程序中的资源    makeEmpty();}template<class T>void LinkedQueue<T>::output(ostream & out) {    //输出队列中的元素，被重载<<函数调用    LinkNode<T> *current = front;    while (current != NULL) {        out << current->data << " ";        current = current->next;    }    cout << endl;}template<class T>ostream & operator << (ostream & out, LinkedQueue<T> &LQ) {    //重载<<运算符函数，调用output实现队列的输出    LQ.output(out);    return out;}

Main函数测试代码：

int main(){    LinkedQueue<int> link_queue;    link_queue.enQueue(1);              //入队测试    link_queue.enQueue(2);    link_queue.enQueue(3);    link_queue.enQueue(4);    link_queue.enQueue(5);    cout << link_queue;    int del_value1, del_value2;    link_queue.delQueue(del_value1);    //出队测试    link_queue.delQueue(del_value2);    cout << link_queue;    int queue_head = 0;    link_queue.getFront(queue_head);    //读取队头测试    cout << queue_head << endl;    link_queue.makeEmpty();             //set NULL test    if (link_queue.isEmpty()) {        cout << "Queue is null" << endl;    }    cout << link_queue.getSize() << endl;//返回队列元素个数测试    system("pause");    return 0;}

运行效果：