链队

#include <iostream>
using namespace std;

typedef char ElemType;

// 链队的节点结构
typedef struct QNode {
    ElemType data;       // 节点存储的元素
    struct QNode *next;  // 指向下一个节点的指针
} QNode;

// 链队的结构体（包含队头、队尾指针）
typedef struct {
    QNode *front;  // 队头指针（指向队头节点）
    QNode *rear;   // 队尾指针（指向队尾节点）
} LinkQueue;
// （1）初始化链队
void InitQueue(LinkQueue &q) {
    q.front = q.rear = NULL;  // 队头、队尾指针初始化为空
}
// （2）判断链队是否非空
bool IsNotEmpty(LinkQueue q) {
    return q.front != NULL;  // 队头指针非空则队列非空
}
// （3）入队（元素e插入队尾）
bool EnQueue(LinkQueue &q, ElemType e) {
    // 创建新节点
    QNode *newNode = new QNode;
    if (newNode == NULL) {  // 内存分配失败
        cout << "内存不足，无法入队！" << endl;
        return false;
    }
    newNode->data = e;
    newNode->next = NULL;

    if (q.front == NULL) {  // 队列为空时，新节点既是队头也是队尾
        q.front = q.rear = newNode;
    } else {  // 队列非空时，新节点链接到队尾，更新队尾指针
        q.rear->next = newNode;
        q.rear = newNode;
    }
    return true;
}
// （4）出队（队头元素出队，存入e）
bool DeQueue(LinkQueue &q, ElemType &e) {
    if (q.front == NULL) {  // 队列为空
        cout << "队列为空，无法出队！" << endl;
        return false;
    }
    QNode *temp = q.front;  // 临时保存队头节点
    e = temp->data;         // 取出队头元素
    q.front = q.front->next; // 队头指针后移

    if (q.front == NULL) {  // 若出队后队列为空，队尾指针也置空
        q.rear = NULL;
    }
    delete temp;  // 释放原队头节点
    return true;
}
// （5）输出队列序列
void PrintQueue(LinkQueue q) {
    if (q.front == NULL) {
        cout << "队列为空！" << endl;
        return;
    }
    QNode *p = q.front;
    cout << "队列序列：";
    while (p != NULL) {  // 从队头遍历到队尾
        cout << p->data << " ";
        p = p->next;
    }
    cout << endl;
}
// （6）释放链队
void DestroyQueue(LinkQueue &q) {
    QNode *p = q.front;
    while (p != NULL) {  // 遍历所有节点，逐个释放
        QNode *temp = p;
        p = p->next;
        delete temp;
    }
    q.front = q.rear = NULL;  // 队头、队尾指针置空
    cout << "队列已释放！" << endl;
}
// exp3-4.cpp
int main() {
    LinkQueue q;
    ElemType e;

    // （1）初始化链队
    InitQueue(q);
    cout << "（1）链队初始化完成" << endl;

    // （2）判断链队是否非空
    if (IsNotEmpty(q)) {
        cout << "（2）当前队列是非空队列" << endl;
    } else {
        cout << "（2）当前队列是空队列" << endl;
    }

    // （3）依次入队元素a、b、c
    EnQueue(q, 'a');
    EnQueue(q, 'b');
    EnQueue(q, 'c');
    cout << "（3）元素a、b、c入队完成" << endl;
    PrintQueue(q);

    // （4）出队一个元素，输出该元素
    if (DeQueue(q, e)) {
        cout << "（4）出队的元素是：" << e << endl;
    }
    PrintQueue(q);

    // （5）依次入队元素d、e、f
    EnQueue(q, 'd');
    EnQueue(q, 'e');
    EnQueue(q, 'f');
    cout << "（5）元素d、e、f入队完成" << endl;
    PrintQueue(q);

    // （6）输出队列序列
    cout << "（6）";
    PrintQueue(q);

    // （7）释放队列
    DestroyQueue(q);

    return 0;
}