深入理解链式队列

下面从代码中理解分析队列的链式存储原理。

template<class T>
class Queue
{
public:
Queue();
~Queue();
bool isEmpty() const;
const T & getFront() const;
void enqueue (const T &x);
T dequeue();
void makeEmpty();
private:
///////////////////////结点结构
struct Node
{
T element;
Node *next;  //初始化为空
Node(const T& data,Node *n=0):element(data),next(n){}
};
Node *front;   //队头
Node *rear;    //队尾
};
/////////////////////////////////////////

template<class T>
Queue<T>::Queue()
{
front=rear=0;     //类初始化，队头、队尾指针都为空
}
//////////////////////////////////////////

template<class T>
Queue<T>::~Queue()  //析构函数
{
makeEmpty();
}
template<class T>
void Queueli<T>::makeEmpty()
{
front=rear=0;
}
////////////////////////////////////////////

template<class T>
bool Queue<T>::isEmpty() const  //判断是队列是否为空
{
return front==0;
}
///////////////////////////////////////////

template<class T>
const T& Queue<T>::getFront() const
{
if(isEmpty()) throw "empty!";
return front->element;
}
/////////////////////////////////////////

template<class T>
void  Queue<T>::enqueue(const T &x)
{
if(isEmpty())
rear=front=new Node(x);
else
rear=rear->next=new Node(x);
}
//////////////////////////////////////

template<class T>
T Queue<T>::dequeue()
{
T frontitem=getFront();
Node *old=front;
front=front->next;
delete old;//删除原front指向的对象，队头指向下一个对象
return frontitem;
}

重点理解一下队列元素的插入

template<class T>
void  Queue<T>::enqueue(const T &x)
{
if(isEmpty())
rear=front=new Node(x);        ..........................（1）
else
rear=rear->next=new Node(x);   ..........................（2）
}

当队列为空，插入第一个结点时，队头队尾指针指向同一个结点，它们值相同，即上面所示的（1）式。

当插入第二个结点时，队尾指针指向的结点，也就是队头指针指向的结点（这点值得注意）的next指针由空被赋值为新元素的地址，即rear->next=new Node(x),此时等价于front->next=new Node(x)，都是第一个结点的next指针被赋值；然后队尾指针rear赋值为新元素地址，队尾变更，即rear=new Node(x)，此时rear指向的新结点中next指针为空。这两个过程合并起来就是上面所示的（2）式。

之后插入的结点的存储过程类似，先是rear指向的元素的空next指针被赋值为新元素的地址，然后新元素地址赋给队尾rear指针，产生新队尾。