栈与队列-顺序队列与链队列类模板的实现（数据结构基础 第3周）

这里Queue写的跟在STL中的使用方法基本上是一致的，经过了简单的测试。需要注意的是下面测试程序中并没有制定顺序列表（即数组）的大小，类模板中默认为10，当数据量超过指定大小时自动开辟一个更大的数组。

运行测试程序的结果：



源码

//Queue.h

#pragma

template <class T>
class Queue {
public:
void clear();
bool push(const T& item);  //inserts element at the end
bool pop();    //removes the first element
T front();   //access the first element
bool empty();   //checks whether the underlying container is empty
bool full();    ////checks whether the underlying container is full
};

template <class T>
class arrQueue : public Queue<T> {
private:
int msize;     //存放队列的数组的大小
int mfront;    //表示队头所在位置的下标
int mrear;     //表示队尾所在位置的下标
T* qu;         //存放类型为T的队列元素的数组
public:
arrQueue(int size=10) {      //创建队列的实例
msize = size+1;;        //浪费一个存储空间，以区别队列空和队列满
qu=new T[msize];
mfront=mrear=0;
}
~arrQueue() {          //消除该实例，并释放其空间
delete [] qu;
}
void clear() {         //清空队列
mfront = mrear;
}
bool push(const T& item) {                   //item入队，插入队尾
if (((mrear+1)%msize)==mfront) {        //队列已满
int newsize = msize*2;
T* newqu = new T[newsize];
int newfront=0;
int newrear=0;
while(mfront != mrear) {    //老队列非空
newqu[newrear]=qu[mfront];
newrear = (newrear+1)%newsize;
mfront = (mfront+1)%msize;
}
delete [] qu;
qu = newqu;
mfront = newfront;
mrear = newrear;
msize = newsize;
}
qu[mrear]=item;
mrear = (mrear+1)%msize;        //循环后继
return true;
}
T front() {                                //返回队头元素
if (mfront == mrear) {
cout << "queue is empty" << endl;
//          return false;
}
return qu[mfront];
}
bool pop() {          //弹出队头元素
if (mfront == mrear) {
cout << "queue is empty" << endl;
return false;
}
mfront = (mfront+1)%msize;
return true;
}
bool empty() {
if (mfront == mrear)
return true;
else
return false;
}
bool full() {
if (((mrear+1)%msize)==mfront)
return true;
else
return false;
}
};

template <class T>
class Link{
public:
T data;  //用于保存结点元素的内容
Link<T> *next;  //指向后继结点的指针
Link(const T info, Link<T>* nextValue=NULL) {
data=info;
next= nextValue;
}
Link():next(NULL) {}
};

template <class T>
class lnkQueue:public Queue <T> {
private:
int msize;
Link<T>* mfront;
Link<T>* mrear;
public:
lnkQueue(int size=0) {
msize = size;
mfront = mrear = NULL;
}
~lnkQueue() {
clear();
}
void clear() {
while(mfront != NULL) {
mrear = mfront;
mfront = mfront->next;
delete mrear;
}
mrear = NULL;
msize = 0;
}
bool push(const T& item) {
if (mrear == NULL) {
mfront = mrear = new Link<T>(item);
}
else {
mrear->next = new Link<T>(item);
mrear = mrear->next;
}
msize++;
return true;
}
bool pop() {
if (msize==0) {
cout << "queue is empty" << endl;
return false;
}
Link<T>* tmp;
tmp = mfront;
mfront = mfront->next;
delete tmp;
if (mfront==NULL){
mrear = NULL;
}
msize--;
return true;
}
T front() {
if (msize==0) {
cout << "queue is empty" << endl;
//          return false;
}
return mfront->data;
}
bool empty() {
if (msize==0)
return true;
else
return false;
}
};

//source.cpp

#include <iostream>
#include"Queue.h"
using namespace std;

int main() {
arrQueue<int> arrs;
lnkQueue<int> lnks;
for (int i=1; i<=11; i++){
arrs.push(i);
lnks.push(i);
}
int topelem;
cout << "arrQueue中元素依次为：";
while(!arrs.empty()) {
topelem = arrs.front();           //返回栈顶内容但不弹出
cout << topelem << ' ';
arrs.pop();     //弹出栈顶内容且返回其值
}
cout << endl;
cout << "lnkQueue中元素依次为：";
while(!lnks.empty()) {
topelem = lnks.front();           //返回栈顶内容但不弹出
cout << topelem << ' ';
lnks.pop();     //弹出栈顶内容且返回其值
}
cout << endl;
return 0;
}