用C++实现队列的程序代码

在C++中实现队列是一种常见的数据结构操作，它遵循先进先出（FIFO, First In First Out）的原则。在本文中，我们将深入探讨如何使用C++编程语言创建一个链式队列，其中包括一系列基本操作，如入队（push）、出队（pop）、查看队头元素（front_element）、查看队尾元素（back_element）、获取队列元素数量（size）以及判断队列是否为空（empty）。 我们定义了一个模板类`NODE`，用于表示队列中的节点。每个节点包含一个数据成员`data`和一个指向下一个节点的指针`next`。模板参数`<class T>`允许我们创建存储不同类型数据的队列。 接着，我们定义了主类`MyQueue`，同样使用模板。在类的构造函数中，我们初始化队列的头结点和尾结点，确保它们都指向同一个空节点。这样，队列在初始状态时为空。 队列的主要操作如下： 1. **入队（push）**：在队尾添加新元素。首先创建一个新的节点，存储传入的数据，然后将其`next`指针设为`NULL`。接着，将当前的`rear`节点的`next`指针设为新节点，并更新`rear`为新节点。如果内存分配失败，程序会显示错误信息。 2. **出队（pop）**：移除并返回队头元素。首先检查队列是否为空，如果是，则提示队列为空。否则，保存队头元素的值，将`front`指向下一个节点，然后更新`front`的`next`指针。如果此时`rear`与`front`相同，意味着队列只剩下一个元素，因此将`rear`重新设置为`front`。释放被移除节点的内存。 3. **查看队头元素（front_element）**：返回队头元素的值，但不移除。如果队列为空，提示队列为空。否则，返回`front`的下一个节点（即队头元素）的`data`。 4. **查看队尾元素（back_element）**：返回队尾元素的值，但不移除。同样，队列为空时提示队列为空，否则直接返回`rear`的`data`。 5. **获取队列元素数量（size）**：遍历队列计算元素个数。从`front`开始，遍历到`rear`，每次迭代增加计数器`count`。返回最终的`count`值。 6. **判断队列是否为空（empty）**：检查`front`是否等于`rear`。相等表示队列为空，返回`true`；否则，返回`false`。 在示例代码的`_tmain`函数中，我们创建了一个`MyQueue<int>`实例，并进行了一些操作，例如检查队列的初始大小、入队元素、查看队头和队尾元素，以及出队并检查队列是否为空。 这个C++实现的链式队列具有良好的灵活性和实用性，可以处理任何类型的数据，只要满足模板类的要求。此外，通过合理地管理内存，避免了内存泄漏的问题。在实际编程中，这种实现方式可作为基础，根据具体需求进行扩展，例如添加异常处理、多线程支持或其他队列操作。