数据结构学习：c++实现队列的链式存储结构（链队列）

写在前面：上一篇博客已经完成使用c++实现队列的链式存储结构，参见链接：c++ 实现队列的顺序存储结构

自己认为无论是线性表、栈还是队列等等结构，链式结构总是要比顺序结构难一点，因为顺序存储结构就是玩数组嘛，数组大家都能玩的转;

但链式结构肯定是指针操作，而有了指针，程序必将变得复杂，所以实现起来可能稍微有点困难，但是换句话说，链式不就是玩指针嘛，相信大家指针也一定都能玩的转.

话不多说，进入正题：

一、首先还是要搞清楚三个问题：

1、实现队列的链式存储结构就是实现简单的链表：只允许在尾部插入元素，只允许在头部删除元素，这里分别叫入队和出队，

2、明白两个指针：front和rear。

front：队头指针，rear：队尾指针；

3、三个等式：

（1）队列为空的条件依然是：

 front == rear;

（2）因为是链式存储，就不存在队满的现象：

二、实现过程（保证可复现）：

1、首先是头文件定义（类定义）部分：

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

template <class ElemType>
struct QueueNode {
	ElemType data;        //数据域
	QueueNode *next;      //指针域
};

template <class ElemType>
class LinkQueue {
public:
	LinkQueue();                        //构造和析构
	~LinkQueue();
	void enQueue(const ElemType &e);    //入队操作    
	void deQueue();                     //出队操作
	bool isEmpty();                     //判断队列是否为空
	void showQueue();
	int getSize();                      //获取队列长度


private:
	QueueNode<ElemType> *front;        //队头指针
	QueueNode<ElemType> *rear;         //队尾指针
	int size;                          //队列长度      
};

2、其次是函数定义部分：

#include "linkQueue.h"

//合成的默认构造和默认析构

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;
}

//入队操作

template<class ElemType>
void LinkQueue<ElemType>::enQueue(const ElemType & e){
	QueueNode<ElemType> *s = new QueueNode<ElemType>;   //手动开辟空间
	s->data = e;
	s->next = nullptr;
	this->rear->next = s;
	this->rear = s;
	this->size++;
}

//出队操作

template<class ElemType>
void LinkQueue<ElemType>::deQueue(){
	if (isEmpty()) {
		cout << "队列为空队列！" << 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;

}

//判断队列是否为空

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

//输出整个队列

template<class ElemType>
void LinkQueue<ElemType>::showQueue(){
	QueueNode<ElemType> *ptr = front->next;
	if (isEmpty()) {
		cout << "队列为空队列" << endl;
		return;
	}
	while (ptr) {
		cout << ptr->data << " ";
		ptr = ptr->next;
	}
}

//获取队列的长度

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

3、最后是函数测试部分（main）：

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

int main()
{
	LinkQueue<int> lq;
	cout << "************************" << endl;
	cout << "实例化的空队列:" << endl;
	cout << "队列的长度为:" << lq.getSize() << endl;
	cout << "************************" << endl;
	cout << "执行入队操作后:" << endl;
	for (int i = 0; i < 10; ++i) {
		lq.enQueue(i);
	}
	cout << "队列的长度为:" << lq.getSize() << endl;
	lq.showQueue();
	cout << "************************" << endl;
	cout << "执行出队操作后:" << endl;
	lq.deQueue();
	cout << endl;
	cout << "队列的长度为:" << lq.getSize() << endl;
	lq.showQueue();
	cout << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

4、实现结果：