【C++】容器适配器实现队列Queue的各种功能（入队、出队、判空、大小、访问所有元素等）

适配器：

将一个通用的容器转换为另外的容器，所谓的容器，指的是存放数据的器具，像我们知道的顺序表和链表都是容器Container。举个例子解释一下吧，我们的电压都是220v,而像充电线就起到转换到合适的电压的作用。而这里，我们的主角就是将通用的链表结构转换为来实现队列Queue这一数据结构，（意思就是，链表还可以去实现其他的数据结构）。

在线性表中，分为链表和顺序表，我们知道其中的差别：

链表：节点灵活，使得插入删除元素方便灵活，但是对于单链表若有节点指针_head、_tail，查找元素较为麻烦，需要遍历。

顺序表：开辟一块连续的内存空间，查找元素方便，通过指针或者下标来访问。插入或者删除元素呢，又较为复杂，插入时需要将后面的元素挨着挨着全部后移，删除元素后又需要将后面的元素全部前移。

针对队列Queue模型，我们知道它是尾插头删、先进先出的特点。因此我针对以上原因选用链表结构来实现队列Queue。可以参照下图：

代码如下：

#include<iostream>using namespace std;#include<assert.h>template<class T>struct ListNode{    ListNode(const T& x)    :_next(NULL)    , _prev(NULL)    , _data(x)    {}    ListNode<T>* _next;    ListNode<T>* _prev;    T _data;};template<class T>class List{public:    List()        :_head(NULL)        , _tail(NULL)    {}    List(const List<T>& l)    {        ListNode<T>* cur = l._head;        while (cur)        {            this->PushBack(cur->_data);            cur = cur->_next;        }    }    List<T>& operator=(const List<T>& l)    {        //先删除节点，再插入节点        if (&s != this)        {            ListNode<T>* pcur = _head;            while (pcur)            {                ListNode<T>* del = pcur;                pcur = pcur->_next;                delete del;                del = NULL;            }            ListNode<T>* cur = _head;            while (cur)            {                this->PushBack(cur->_data);                cur = cur->_next;            }        }        return *this;    }    ~List()//一个节点一个节点的删除    {        ListNode<T>* cur = _head;        while (cur)        {            ListNode<T>* del = cur;            cur = cur->_next;            delete del;            del = NULL;        }    }    void PushBack(const T& x);    void PopBack();    void PopFront();    void PrintList();    void Reverse();    size_t Length();    public:    ListNode<T>* _head;    ListNode<T>* _tail;};//尾插template<class T>void List<T>::PushBack(const T& x){    //分析：分为两种情况：无节点、有节点    if (_head == NULL)    {        _head = _tail = new ListNode<T>(x);    }    else    {        ListNode<T>* cur = new ListNode<T>(x);        _tail->_next = cur;        cur->_prev = _tail;        _tail = cur;        _tail->_next = NULL;    }}//尾删template<class T>void List<T>::PopBack(){    //分析：分为三种情况：无节点、一个节点、多个节点    if (_head == _tail)    {        if (_head == NULL)        {            return;        }        else        {            delete _head;            _head = _tail = NULL;        }    }    else    {        ListNode<T>* prev = _tail->_prev;        delete _tail;        _tail = NULL;        _tail = prev;        _tail->_next = NULL;    }}//头删template<class T>void List<T>::PopFront(){    if (_head == _tail)    {        if (_head == NULL)        {            return;        }        delete _head;        _head = _tail = NULL;    }    else    {        ListNode<T>* cur = _head;        ListNode<T>* del = _head;            _head = cur->_next;        delete del;        del = NULL;                _head->_prev = NULL;    }    }//逆置template<class T>void List<T>::Reverse(){    //分析：从两头开始走,交换数据（分奇数个数据和偶数个数据）    ListNode<T>* begin = _head;    ListNode<T>* end = _tail;    while (!((begin == end) || end->_next == begin))    {        swap(begin->_data, end->_data);        begin = begin->_next;        end = end->_prev;    }}//长度template<class T>size_t List<T>::Length(){    ListNode<T>* cur = _head;    int count = 0;    while (cur)    {        ++count;        cur = cur->_next;    }    return count;}//打印template<class T>void List<T>::PrintList(){    ListNode<T>* cur = _head;    while (cur)    {        cout << cur->_data << "->";        cur = cur->_next;    }    cout << "NULL" << endl;}template<class T, template<class> class Container = List>    //缺省形式class Queue{public:    //入队    void Push(const T& x)    {        _con.PushBack(x);    }    //出队    void Pop()    {        _con.PopFront();    }    //大小    size_t Size()    {        return _con.Length();    }    //判空    bool Empty()    {        return Size() == 0;    }    //队头    T& Front()    {        size_t size = Size();        assert(size > 0);        return _con._head->_data;    }    //队尾    T& Back()    {        size_t size = Size();        assert(size > 0);        return _con._tail->_data;    }protected:    Container<T> _con;};//队列的测试函数void TestQueue(){    Queue<int, List> q1;    //Queue<int> q1;    q1.Push(1);    q1.Push(2);    q1.Push(3);    q1.Push(4);    q1.Push(5);    //访问队列所有元素(队列是插尾删头)    while (!q1.Empty())    {        cout<< q1.Front() << "  ";        q1.Pop();    }}int main(){    TestQueue();    system("pause");    return 0;}

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