数据结构代码实现之队列的链表实现（C/C++）
上班闲着无聊，一直想着要开始写博客，但又不知道写什么。最近又回顾了下数据结构的知识，那就从数据结构开始吧。
前言
关于C语言结构体的知识以及队列的特性请读者自行了解，此处不做过多解释，嘻嘻。
同时此篇文章仅仅是关于队列的链表实现。
第一步：结构体编写
我们首先分析一下队列的特征：先进先出，队尾插入，队头删除，暂时想到的就这么多。
首先，对于链表的节点结构体的内容，我们首先想到的是它有一个值，还有一个指向下
一个节点的指针（链表相关知识请读者自行了解），那么它的结构体可实现如下：
1 typedef struct Qnode{ 2 int data; 3 struct Qnode *next; 4 };
映射到图形，其是这样的结构：
接下来，要让这种节点实现队列的特性，我们可以再建立一个结构体，该结构体有一个指向队头节点的指针和一个指向队尾节点的指针，那么它的实现如下：
1 typedef struct LQueue{ 2 Qnode *front; 3 Qnode *rear; 4 };
其中，front指针指向队头，rear指针指向队尾（注意，该指针是指向Qnode类型的指针）
映射到图形，其是这样的结构：
好了，结构体编写工作到这里就完成了，下面开始下一步工作。
第二步，队列的方法分析及实现
一个队列有哪些方法呢，根据前面提到的特性，首先要有插入和删除的方法，我们可以定义插入操作为入队（书上也是这么说的），删除操作为出队，这两个操作应该是队列里最基本的。接下来，初始化队列的方法也是尤其必要的。然后，为了测试方便，还可以定义一个获取队列的长度，队列是否为空，获取队头元素值，获取队尾元素值以及打印队列所有节点数据的方法。下面是对这些方法的实现。
初始化方法：void initQueue(LQueue *q);
方法描述：将创建的队列结构（通过参数传入该方法）的队头和队尾指针都指向一个动态生成的Qnode节点，代码如下：
1 void initQueue(LQueue *q){ 2 q->front = q->rear = (Qnode *)malloc(sizeof(Qnode)); 3 q->front->next = NULL; 4 }
当创建了一个队列变量，然后调用该方法时：
代码：
1 LQueue L; 2 initQueue(&L);
内存空间如图：
判断队列是否为空方法：int empty(LQueue *t)；
该方法很简单，不做过多描述，代码如下：
int empty(LQueue *t){ return t->front->next == t->rear; }
入队方法：void push(LQueue *t, int x);
方法描述：通过动态生成一个Qnode节点，然后将x赋值给该节点的data值，再将该节点插入到队列中，代码如下：
1 void push(LQueue *t, int x){ 2 Qnode *s = (Qnode *)malloc(sizeof(Qnode)); 3 s->data = x; 4 s->next = NULL; 5 t->rear->next = s; 6 t->rear = s; 7 }
代码解释：
第2行：动态生成一个Qnode节点，让指针s指向它；
第3行：将传入的x值赋值给生成的节点（s所指向）的data值；
第4行：将s所指节点的next指针置为空；
第5行：将队列的队尾指针的next指针指向s所指节点；
第6行：再将队尾指针指向s节点，完成push操作。
不懂的读者希望能自行画图帮助理解，其实图一画出来就一目了然了。
出队方法：void pop(LQueue *t)；
方法描述：使用该方法时，首先应判断队列是否为空，为空则退出，不进行出队操作。如果队列不空，则首先定义一个Qnode类型指针q，让q指向队头节点的下一个节点（因为队头节点仅作为队头，不存储值），把队头去掉的话，就是头节点啦。然后让队头节点的next指针指向q所指节点的下一个节点，再释放掉q所指节点（q所指节点即为要出队的节点），代码如下：
1 void pop(LQueue *t){ 2 if(empty(t)){ 3 cout << "LQueue is empty,can\'t pop.\n"; 4 return; 5 } 6 Qnode *q = t->front->next; 7 t->front->next = q->next; 8 free(q); 9 }
代码解释：
第2-5行：判断队列是否为空，若为空则打印提示消息后退出，不进行出队操作；
第6行：定义一个指针q，使其指向队头节点的next指针所指向的节点；（前面已经解释了，其实就是指向队头节点）
第7行：让队头节点的next指针指向q的next指针所指向的节点；
第8行：释放掉q所指的节点的内存，完成出队操作；
还是那句话，画图！一步一步理解。
获取队头节点的值方法：int getFront(LQueue *t)；
该方法很简单，不做过多描述，代码如下：
1 int getFront(LQueue *t){ 2 return t->front->next->data; 3 }
获取队尾节点的值方法：int getRear(LQueue *t)；
该方法很简单，不做过多描述，代码如下：
1 int getRear(LQueue *t){ 2 return t->rear->data; 3 }
获取队列长度的方法：int getSize(LQueue *t)；
方法描述：使用一个指向头结点的指针，不断遍历，每遍历一次，计数器加1，当该指针指向空时，遍历完成，返回该计数器，代码如下：
1 int getSize(LQueue *t){ 2 Qnode *q = t->front->next; 3 int k = 0; 4 while(q){ 5 k++; 6 q = q->next; 7 } 8 return k; 9 }
代码解释：
第2行：定义一个指向队头节点的指针q;
第3行：定义一个计数器k;
第4-7行：该代码为，当q不指向NULL时，k+1,然后q指向下一个节点，继续循环判断。
第8行：当循环结束时，返回该计数器k，即为队列的长度。
打印队列所有值方法：void printQueue(LQueue *t)；
方法描述，定义一个指向Qnode类型的指针，进行遍历，每遍历一个节点，打印该节点，然后继续遍历下一节点，代码如下：
1 void printQueue(LQueue *t){ 2 Qnode *q = t->front->next; 3 while(q){ 4 cout << q->data << " "; 5 q = q->next; 6 } 7 cout << "\n"; 8 }
该代码比较简单，不做过多解释。
好了，方法至此已全部完成，接下来，就可以通过main函数进行测试了。
第三步：编写main方法测试运行
完整代码如下，亲测可用，希望各位新入坑的朋友多多敲代码练习哦：
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 4 typedef struct Qnode{ 5 int data; 6 struct Qnode *next; 7 }; 8 9 typedef struct LQueue{ 10 Qnode *front; 11 Qnode *rear; 12 }; 13 14 void initQueue(LQueue *q){ 15 q->front = q->rear = (Qnode *)malloc(sizeof(Qnode)); 16 q->front->next = NULL; 17 } 18 19 int empty(LQueue *t){ 20 return t->front->next == t->rear; 21 } 22 23 void push(LQueue *t, int x){ 24 Qnode *s = (Qnode *)malloc(sizeof(Qnode)); 25 s->data = x; 26 s->next = NULL; 27 t->rear->next = s; 28 t->rear = s; 29 } 30 31 void pop(LQueue *t){ 32 if(empty(t)){ 33 cout << "LQueue is empty,can\'t pop.\n"; 34 return; 35 } 36 Qnode *q = t->front->next; 37 t->front->next = q->next; 38 free(q); 39 if(t->rear == NULL) 40 t->rear = t->front; 41 } 42 43 int getFront(LQueue *t){ 44 return t->front->next->data; 45 } 46 47 int getRear(LQueue *t){ 48 return t->rear->data; 49 } 50 51 int getSize(LQueue *t){ 52 Qnode *q = t->front->next; 53 int k = 0; 54 while(q){ 55 k++; 56 q = q->next; 57 } 58 return k; 59 } 60 61 void printQueue(LQueue *t){ 62 Qnode *q = t->front->next; 63 while(q){ 64 cout << q->data << " "; 65 q = q->next; 66 } 67 cout << "\n"; 68 } 69 int main(){ 70 LQueue L; 71 initQueue(&L); 72 cout << "Push data to Queue...\n"; 73 push(&L,2); 74 push(&L,5); 75 push(&L,4); 76 push(&L,3); 77 push(&L,6); 78 push(&L,8); 79 push(&L,10); 80 push(&L,11); 81 cout << "Push finished.\n"; 82 cout << "You have pushed such data:"; 83 printQueue(&L); 84 cout << "Pop data out of Queue...\n"; 85 pop(&L); 86 cout << "Pop finished.\n"; 87 cout << "Now the Queue have such data:"; 88 printQueue(&L); 89 cout << "Get Queue\'s front data:" << getFront(&L) << endl; 90 cout << "Get Queue\'s rear data:" << getRear(&L) << endl; 91 cout << "Get Queue\'s size:" << getSize(&L) << endl; 92 pop(&L); 93 pop(&L); 94 pop(&L); 95 cout << "After poped 3 times:"; 96 printQueue(&L); 97 cout << "Judge the Queue is null or not(0 means not null,others means null):" << empty(&L) << endl; 98 pop(&L); 99 pop(&L); 100 pop(&L); 101 pop(&L); 102 cout << "After poped 4 times:"; 103 printQueue(&L); 104 cout << "Judge the Queue is null or not(0 means not null,others means null):" << empty(&L) << endl; 105 106 return 0; 107 }
人生中的第一篇博客，写的不好还请海涵~~祝大家生活愉快~~