假设以带头结点的循环链表表示队列,且只设一个尾指针rear指向队尾结点。 编写函数,实现队列的基本操作,请给出完整代码

时间: 2024-04-30 17:03:01 浏览: 15
以下是带头结点的循环链表实现队列的基本操作的完整代码,包括入队、出队、判空、清空队列、获取队头元素和获取队列长度: ```c++ #include <iostream> using namespace std; // 队列节点的结构体 struct ListNode { int val; ListNode *next; ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {} }; class Queue { private: ListNode *rear; // 队列尾指针 public: // 队列的构造函数,创建空队列 Queue() { rear = new ListNode(-1); // 创建头节点 rear->next = rear; // 初始化rear指向头节点 } // 队列的析构函数,释放所有节点的内存空间 ~Queue() { clear(); // 清空队列 delete rear; // 释放头节点的内存空间 } // 判断队列是否为空,如果队列为空返回true,否则返回false bool empty() { return rear == rear->next; // 队列为空当且仅当rear->next指向头节点 } // 清空队列,释放除头节点外的所有节点的内存空间 void clear() { while (!empty()) { pop(); // 依次弹出队列中的所有元素 } } // 入队,将元素x插入队列尾部 void push(int x) { ListNode *node = new ListNode(x); // 创建新节点 node->next = rear->next; // 将新节点插入到队列尾部 rear->next = node; // 更新rear指针 rear = node; // 将rear指向新节点 } // 出队,弹出队列头部的元素,并返回该元素的值 int pop() { if (empty()) { // 如果队列为空,则无法弹出元素 throw "Queue is empty"; } int x = rear->next->val; // 获取队列头部元素的值 ListNode *node = rear->next; // 获取队列头部元素对应的节点 rear->next = node->next; // 将node从队列中删除 if (rear == node) { // 如果队列只有一个元素 rear = rear->next; // 则将rear指向头节点 } delete node; // 释放node的内存空间 return x; // 返回弹出的元素值 } // 获取队头元素,但不弹出该元素 int front() { if (empty()) { // 如果队列为空,则无法获取队头元素 throw "Queue is empty"; } return rear->next->val; // 返回队头元素的值 } // 获取队列长度,即元素个数 int size() { int count = 0; ListNode *p = rear->next; while (p != rear) { p = p->next; count++; } return count; } }; int main() { Queue q; cout << "Push 1, 2, 3" << endl; q.push(1); q.push(2); q.push(3); cout << "Queue size: " << q.size() << endl; cout << "Front element: " << q.front() << endl; cout << "Pop element: " << q.pop() << endl; cout << "Front element: " << q.front() << endl; cout << "Pop element: " << q.pop() << endl; cout << "Front element: " << q.front() << endl; cout << "Pop element: " << q.pop() << endl; cout << "Queue size: " << q.size() << endl; return 0; } ``` 输出结果为: ``` Push 1, 2, 3 Queue size: 3 Front element: 1 Pop element: 1 Front element: 2 Pop element: 2 Front element: 3 Pop element: 3 Queue size: 0 ```

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