? ? 鏈式隊列是基于單鏈表的一種存儲表示,?其形狀如下圖所示:

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? ? (隊列的隊頭指針指向單鏈表的第一個結點,?隊尾指針指向單鏈表的最后一個結點,?注意沒有無用的空[頭/尾]節點)

? ? 用單鏈表表示的鏈式隊列特別適合于數據元素變動比較大的情況,?而且不存在隊列滿而產生溢出的情況;

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鏈式隊列結點構造:

[這次我們將節點構造成了類LinkQueue的嵌套類]

struct ChainNode {ChainNode(const Type &_data, ChainNode *_next = NULL):data(_data), next(_next) {}Type data;ChainNode *next; };

鏈式隊列構造:

template <typename Type> class LinkQueue {template <typename T>friend ostream &operator<<(ostream &os, LinkQueue<T> &queue); public:LinkQueue();~LinkQueue();bool isEmpty() const;void push(const Type &data);void pop();//返回隊首元素const Type &front() const;//返回隊尾元素const Type &back() const;//清空隊列void makeEmpty();private:struct ChainNode{ChainNode(const Type &_data, ChainNode *_next = NULL):data(_data), next(_next) {}Type data;ChainNode *next;};private:ChainNode *m_front; //隊首指針[注意不是指向一個無用的空節點]ChainNode *m_back; //隊尾指針[注意不是指向一個無用的空節點] };

隊列的構造與析構:

template <typename Type> LinkQueue<Type>::LinkQueue() {m_front = m_back = NULL; } template <typename Type> LinkQueue<Type>::~LinkQueue() {makeEmpty(); }

隊列的四大操作:

//入隊, 這是鏈式隊列的關鍵 template <typename Type> void LinkQueue<Type>::push(const Type &data) {if (isEmpty()){//如果隊列為空//則隊首與隊尾指針共同指向一個新構造的對象m_front = m_back = new ChainNode(data);}else{//首先讓隊尾的下一位置指向一個新構造的對象m_back->next = new ChainNode(data);//然后隊尾指針后移m_back = m_back->next;} } //出隊 template <typename Type> void LinkQueue<Type>::pop() {if (isEmpty())throw std::range_error("queue is empty");ChainNode *deleteNode = m_front;// 隊首指針后移m_front = m_front->next;delete deleteNode; } //取隊首元素 template <typename Type> const Type &LinkQueue<Type>::front() const {if (isEmpty())throw std::range_error("queue is empty");return (m_front->data); } //取隊尾元素 template <typename Type> const Type &LinkQueue<Type>::back() const {if (isEmpty())throw std::range_error("queue is empty");return (m_back->data); }

清空隊列與判空操作:

template <typename Type> void LinkQueue<Type>::makeEmpty() {while (!isEmpty()){pop();} } template <typename Type> bool LinkQueue<Type>::isEmpty() const {return (m_front == NULL); }

輸出隊列所有元素(以做測試):

template <typename Type> ostream &operator<<(ostream &os, LinkQueue<Type> &queue) {for (typename LinkQueue<Type>::ChainNode *currentNode = queue.m_front;currentNode != NULL;currentNode = currentNode->next){os << currentNode->data << ' ';}return os; }

附-測試代碼:

int main() {LinkQueue<int> queue;for (int i = 0; i < 10; ++i){queue.push(rand()%100);}cout << queue << endl;cout << queue.front() << endl;queue.pop();cout << queue.front() << endl;cout << queue.back() << endl;cout << queue << endl;LinkQueue<char> cQueue;cQueue.push('A');cout << "cQueue.front = " << cQueue.front() << endl;cout << "cQueue.back = " << cQueue.back() << endl;cQueue.pop();cout << cQueue << endl;try{cout << "cQueue.front = " << cQueue.front() << endl;cout << "cQueue.back = " << cQueue.back() << endl;}catch(const std::exception &e){cerr << e.what() << endl;}return 0; }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的数据结构基础(14) --链式队列的设计与实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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