数据结构|链队列的实现（实验3.4）

一、实验目的

1、   熟练掌队列的结构特点，掌握队列的顺序存储和实现。

2、      学会使用队列解决实际问题。

二、实验内容

1、自己确定结点的具体数据类型和问题规模，建立一个链队列，实现队列的入队和出队操作。

三、实验步骤

1、依据实验内容分别说明实验程序中用到的数据类型的定义；

template <typename T>  class LinkQueue{public:LinkQueue();~LinkQueue(){Node<T> *deleteNode = NULL;while(!Empty()){deleteNode = front->next;front->next = deleteNode->next;if(deleteNode->next == NULL){rear = front;}delete deleteNode;}delete front;}void EnQueue(T x);T DeQueue();T GetQueue();void print();int Empty(){return front == rear ? true : false;}private:Node<T> *front,*rear;

2.、相关操作的算法表达；

2.1 构造函数 初始化空队列

2.2入队操作函数：
 * 1.创建一个结点 s ，申请空间 
 * 2.把 x 存储在结点 s 的 data 域中 
 * 3.结点 s 的 data 域置为 NULL 
 * 4.原队尾结点的 next 域置为结点 s 的地址，即原队尾结点与结点 s 相连 
 * 5.队尾指针 rear 指向结点 s ，即结点 s 成为新队尾

2.3出队操作函数： 
 1.判断是否队空，若是返回 -1，否则 
 * 2.创建一个结点 p ，其指向队头 
 * 3.定义一个变量 x ，其记录队头结点存储的元素 
 * 4.队头指针 front 的 next 域置为原队头的下一个结点的地址，即头结点与新队头相连 
 * 5.判断原队头是否也是队尾，即当前队是否只剩下一个结点（不包括头结点），若是则队尾指针 rear 和队头指针 front 指向同一个结点，即头结点 
 * 6.删除原队头
 * 7.返回原队头存储的元素 x 

2.4取队头元素操作函数： 
 * 1.判断是否队空，若是则返回-1，否则
 * 2.返回队头元素

2.5输出操作函数：按照顺序，输出栈元素

3、完整程序；

由于结点元素类型不确定，因此采用C++模板机制。

源代码如下：

#include<iostream>using namespace std;template < typename T >struct Node{T data;      Node<T> *next;  };template <typename T>  class LinkQueue{public:LinkQueue();~LinkQueue(){Node<T> *deleteNode = NULL;while(!Empty()){deleteNode = front->next;front->next = deleteNode->next;if(deleteNode->next == NULL){rear = front;}delete deleteNode;}delete front;}void EnQueue(T x);T DeQueue();T GetQueue();void print();int Empty(){return front == rear ? true : false;}private:Node<T> *front,*rear;}; template <typename T>LinkQueue<T>::LinkQueue(){Node<T> *s;s=new Node<T>;s->next=NULL;front=rear=s;}template <typename T>void LinkQueue<T>::EnQueue(T x){Node<T> *s;s=new Node<T>;s->data=x;s->next=NULL;rear->next=s;rear=s;}template <typename T>T LinkQueue<T>::DeQueue(){if(Empty()){          cout<<"队空！"<<endl;          return -1;      }Node<T> *p; int x;if(rear==front) throw"下溢";p=front->next;x=p->data;front->next=p->next;if(p->next==NULL) rear=front;delete p;return x;}template <typename T>T LinkQueue<T>::GetQueue(){if(Empty()){          cout<<"队空！"<<endl;          return -1;      }      return front->next->data;}template <typename T>void LinkQueue<T>::print(){if(Empty()){          cout<<"队空！"<<endl;          return;      }      Node<T> *p = front->next;      while(p->next != NULL){          cout<<p->data<<" ";          p = p->next;      }      cout<<p->data<<endl;  }void main(){LinkQueue<int>a;cout<<"按顺序把“1，2，3，4，5”进入链队列"<<endl;for(int i=1;i<=5;i++) a.EnQueue(i);cout<<"结果如下："<<endl;a.print();cout<<"出队一个元素"<<a.DeQueue()<<"结果如下："<<endl;a.print();cout<<"现在队头元素为："<<a.GetQueue()<<endl;}

4、总结、运行结果和分析。

①总结

   在程序内定义对象为int型，将元素1~5按顺序入队。

   通过调用成员函数，实现入队、出队、输出等基本功能。

         ②运行结果如下:

5、总体收获和不足，疑问等。

经过上一次实验，我对队的相关知识已经有所了解。本次实验较为简单，因为实验内容较少，且对书本知识掌握得有点熟悉。但本次试验还是发现了自己的不足之处。经过改进、询问同学，成功完成了实验。收获颇丰。总的来说，我对理论知识有了更充分的理解，也能较大程度明白运行原理。

 俗话说“实践是检验真理的唯一标准”。在课堂上短短的学习时间，并不能很好地对所学知识有很好的理解，相反，我们更需要在课后多花时间上机实验，才能更大程度地掌握所学知识的原理。