队列的实现

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本文介绍了如何利用单链表实现先进先出（FIFO）队列，详细阐述了入队列的头插法和出队列的尾删法。在出队列时，通过维护节点计数以提高效率。队列为空时的边界条件也得到了处理。代码示例展示了C++模板类的实现，包括队列的初始化、元素的添加与删除以及打印队列内容的方法。

前言

队列先进先出，使用链表实现比较方便，这里使用单链表实现。涉及到入队列和出队列两个操作：

入队列：使用单链表头插法，入队的节点一直在队列序列的后面
出队列：得到倒数第二个节点，将最后一个节点释放空间并删除

边界情况:

空队列时出队列

定义链表结点

 template<class T>
 struct Node {
	 T m_data;
	 struct Node* m_next;
	 Node(T data) :m_data(data), m_next(nullptr) {}
 };

队列实现


template<class T>
class queue {

private:
	int m_size;
	Node<T>* head;
	//头插  从链表头结点前插入结点
	void push_front(T& value) {
		if (!head){
			head = new struct Node<T>(value);
		}
		else{
			auto tempNode = new struct Node<T>(value);
			tempNode->m_next = head;
			head = tempNode;
		}
		m_size++;
	}
	//尾删  利用m_size定位到倒数第二个节点，node.next 将其删除
	bool pop_back() {
		if (0 >= m_size)
			return false;
		if (1 == m_size)
		{
			delete head;
			head = nullptr;
			m_size--;
			return true;
		}

		auto temNode = head;
		for (int i = 0; i < m_size - 2; i++) {
			temNode = temNode->m_next;
		}
		delete temNode->m_next;
		temNode->m_next = nullptr;
		m_size--;
		return true;
	}

public:
	queue(int size = 0) :m_size(size) {
		head = nullptr;
	}

	void Push_Queue(T& value) {
		return push_front(value);
	}

	bool Pop_Queue() {
		bool f = false;
		assert(true == (f = pop_back() ));
		return f;
	}

	void print() {
		auto temp = head;

		if (!m_size)
		{
			cout << "null";
			cout << endl;
			return;
		}

		while (temp) {
			cout << "->" << temp->m_data;
			temp = temp->m_next;
		}
		cout << endl;
	}
};

push_front && pop_back

push_front就是链表的头插法，主要涉及几个步骤：

创建新节点
新节点的next = head
新节点成为头结点

 1. tempnode = new Node(value); 
 2. tempnode->next = head;
 3. head = tempnode;

pop_back，尾删的时候考虑时间挺长的，遍历一个单链表只能找到最后一个节点。于是引入一个size节点计数，来找到倒第二节点。

找到倒第二节点node
node->next 就是最后一个节点
空间释放、置为空 delete node->next ;node->next = nullptr;