数据结构——线性结构（7）——链队列的实现

链队列的实现

头文件：

/* *这部分文件实现我们之前所使用的queue类 *它主要的原理为 后进后出（LILO） */ #ifndef _Queue_h #define _Queue_h /*  *类型: Queue<ValueType>  *此类建立一个称为队列的线性结构，其中仅从一端添加和删除值。  *这个规定产生了一个（LILO）的行为，它是队列的定义特征。   *基本操作是enqueue（添加元素到尾部）和dequeue（把元素从头部删除）。  */ template <typename ValueType> class Queue{    public:        /*         *构造函数：Queue         *用法：Queue <ValueType> queue         *-----------------------------         *初始化一个空队列         */        Queue();        //析构函数        ~Queue();        /*         *方法：size（）         *用法：int n = queue.size();         *--------------------------         *返回队列中元素的个数         */        int size();        /*         *方法：isEmpty（）         *用法：queue.isEmpty();         *--------------------------         *判断队列中元素是否为空          */         bool isEmpty();        /*         *方法：clear（）         *用法：queue.clear();         *--------------------------         *清空队列中的所有元素          */         void clear();        /*         *方法：enqueue（）         *用法：queue.enqueue();         *--------------------------         *向队尾插入一个元素          */         void enqueue(ValueType elem);        /*         *方法：pop（）         *用法：queue.dequeue();         *--------------------------         *移除队头的一个元素,并返回其值，如果队空 则返回一个错误          */        ValueType dequeue();         /*         *方法：peek（）         *用法：queue.peek();         *--------------------------         *返回队头的值，但是不移除，peek 偷看的意思,如果队空 则返回一个错误         */          ValueType peek();          #include "queuepriv.h" //私有成员部分 }; #include "queueimpl.cpp" //将实现文件包含进来 #endif

隐藏头文件:queuepriv.h

/* *这个文件保存的是Queue.h的私有部分 *我们这个时候用顺序队列。也就是用数组来实现我们的队列 *这样的队列我们称为顺序队列 */private:    /*队列的链式结构*/    struct Cell{        ValueType data;        Cell *link;    };    /*实例化变量*/    Cell *head; //头指针    Cell *tail; //尾指针    int count; //记录队列元素的总数    /* Make it illegal to copy queues */    Queue(const Queue & value) { }    const Queue & operator=(const Queue & rhs) { return *this; }

实现文件：queueimpl.cpp

#ifdef _Queue_h#include "error.h"/*构造函数,创建一个空队列*/template<typename ValueType>Queue<ValueType>::Queue(){    head = tail = NULL; //队空的条件    count = 0;}/*析构函数*/template<typename ValueType>Queue<ValueType>::~Queue(){    clear();}/*返回队列的长度*/template<typename ValueType>int Queue<ValueType>::size(){    return count;}/*判断队列是否为空*/template<typename ValueType>bool Queue<ValueType>::isEmpty(){    return count == 0;}/*清空队列操作*/template<typename ValueType>void Queue<ValueType>::clear(){    while (count > 0)    {        dequeue();    }}/*入队列操作 *分为两步：1. 新建节点，并赋值           2. 添加到队列中，考虑队列此时是否为空 */template<typename ValueType>void Queue<ValueType>::enqueue(ValueType elem){    Cell *cell = new Cell;    cell -> data = elem; //赋值    cell -> link = NULL; //因为添加的是队尾，所以指向下一位的指针为空指针    /*考虑，如果此刻的队列为空队列，那么我们新建的节点理所应当成为我们的队列的头指针*/    if (head == NULL)    {        head = cell;    }else{        tail -> link = cell;    }    tail = cell; //将为指针的指向转向新建的尾节点    count++;}/*出队列操作 *分为三步：1.检测队列是否为空           2.建立临时指针指向要出队的节点           3.头指针指向后移，并删除临时指针*/template<typename ValueType>ValueType Queue<ValueType>::dequeue(){    /*执行操作之前检测队列是否为空*/    if (isEmpty())    {        error("dequeue: Attempting to dequeue an empty queue");    }    /*出队操作*/    Cell *cell = head; //建立一个临时指针指向我们的头节点    ValueType result = cell -> data;//记录当前的数据信息    head = cell -> link;//头指针指向后移     if(head == NULL) tail = NULL;//当队列的头指针为空时，表明此刻的队列为空    count--;    delete cell;//删除临时节点    return result;}/*返回队头的值*/template<typename ValueType>ValueType Queue<ValueType>::peek(){    if (isEmpty())    {        error("Attempting to peek at an empty queue");    }    return head -> data;}

测试文件：

#include <iostream>#include "Queue.h"using namespace std;int main(){    Queue<int> myqueue;    for (int i = 0; i < 10; i++)    {        myqueue.enqueue(i);    }    cout << "队伍的长度为： " << myqueue.size();    cout << endl;    cout << "队头为： " << myqueue.peek() << endl;    myqueue.enqueue(10);    cout << "将10加入队列后，长度为：" <<myqueue.size() << endl;    myqueue.dequeue();    cout << "执行出队操作后的队头为：" << myqueue.peek() << endl;    return 0;}

测试结果：