C++:队列的链式表示并用int main实现

在C++中，队列（Queue）可以使用链表数据结构实现，特别是通过双向链表来支持队列的基本操作：入队（Enqueue）和出队（Dequeue）。这种实现允许我们在O(1)的时间复杂度内完成在队尾添加元素（Enqueue）和从队头删除元素（Dequeue），因为链表节点可以直接指向下一个节点。

下面是一个简单的C++链式队列的实现，以及一个`main`函数示例：

#include <iostream>

// 队列节点结构体
struct Node {
    int data;
    Node* next;
    Node* prev; // 双向链表需要prev指向前一个节点
};

class Queue {
private:
    Node* front; // 队首
    Node* rear; // 队尾

public:
    Queue() : front(nullptr), rear(nullptr) {}

    // 入队
    void enqueue(int value) {
        Node* newNode = new Node();
        newNode->data = value;
        newNode->next = nullptr;

        if (rear == nullptr) {
            front = rear = newNode;
        } else {
            rear->next = newNode;
            newNode->prev = rear;
            rear = newNode;
        }
        std::cout << "Enqueued: " << value << std::endl;
    }

    // 出队
    void dequeue() {
        if (front == nullptr) {
            std::cout << "Error: Queue is empty." << std::endl;
            return;
        }

        Node* temp = front;
        front = front->next;

        if (front != nullptr) {
            front->prev = nullptr;
        } else {
            rear = nullptr;
        }
        delete temp;
        std::cout << "Dequeued: " << temp->data << std::endl;
    }

    // 判断队列是否为空
    bool isEmpty() const {
        return front == nullptr;
    }
};

int main() {
    Queue queue;
    queue.enqueue(10);
    queue.enqueue(20);
    queue.dequeue(); // Dequeues 10
    if (queue.isEmpty()) {
        std::cout << "Queue is now empty." << std::endl;
    }
    return 0;
}

在这个例子中，我们创建了一个名为`Queue`的类，并实现了基本的队列操作。`enqueue`用于将元素添加到队尾，`dequeue`用于移除并返回队头元素，`isEmpty`用于检查队列是否为空。在`main`函数中，我们演示了如何使用这个队列。