链队列的模板类实现

队列是一种先进先出的（First in First out）的数据结构，只允许插入的一端为队尾，允许删除的一端为队头。

链队列的存储示意图如下

需要注意的是在链队列中，front指针并不是指向队头的，而是指向一个固定的头结点。换句话说，无论队头如何变化，该链队列存储的初始位置不会发生变化。
整的队列的操作如下

注意红色的表示的指针从生成之后就没被修改过了，也就是说在队头之前还有个BOSS在管理整个队伍。

#ifndef QUEUE_H_
#define QUEUE_H_
using namespace std;
template <class Temp>
struct QueueNode
{
    Temp data;
    QueueNode<Temp> *next;
    QueueNode(QueueNode<Temp> *ptr = NULL){ next = ptr; }    //struct构造函数
    QueueNode(const Temp &item, QueueNode<Temp> *ptr = NULL) //函数参数表中的形参允许有默认值，但是带默认值的参数需要放后面
    {
        next = ptr;
        data = item;
    }
};

template <class Temp>
class Queue
{
public:
    Queue();
    //构造函数
    Queue(Queue<Temp> const &q);
    //拷贝构造函数
   Queue<Temp>& operator= (Queue<Temp> &q);
    //赋值构造函数
    ~Queue();
    //析构函数
    void DestoryQueue();
    //摧毁队列
    void ClearQueue();
    //清空队列
    bool QueueEnpty(); 
    //若队列为空返回TRUE 否则返回false
    int QueueLength();
    //返回队列中元素的个数
    void EnQueue(Temp elem);
    //插入元素elem成为队列的队尾元素
    bool Gethead(Temp &elem);
    //若队列不空，用e返回队首的元素，并返回TRUE 否则返回ERROR
    bool DeQueue(Temp &elem);
    //若队列不空，用e返回队首的元素，并返回TRUE 否则返回ERROR
    void ShowQueue();
    //显示队列中的元素
private:
    QueueNode<Temp> *front;
    QueueNode<Temp> *rear;
};
template <class Temp>
Queue<Temp>::Queue()
{
//构造函数
    front = rear = new QueueNode<Temp>;
    if (front==NULL||rear==NULL)
    {
        exit(1);
    }
}
template <class Temp>
Queue<Temp>::Queue(const Queue<Temp> &q)
{
 //拷贝构造函数
    front = rear = new QueueNode<Temp>;
    if (front == NULL || rear == NULL)
    {
        exit(1);
    }
    QueueNode<Temp> *p = q.front->next;
    while (p!=NULL)
    {
           EnQueue(p->data);
           p = p->next;
    }
}

template <class Temp>
Queue<Temp>& Queue<Temp>::operator = (Queue<Temp> &q)
{
//赋值构造函数
    DestoryQueue();
    front = rear = new QueueNode<Temp>;
    if (front == NULL || rear == NULL)
    {
        exit(1);
    }
    QueueNode<Temp> *p = q.front->next;
    while (p != NULL)
    {
        EnQueue(p->data);
        p = p->next;
    }
    return *this;

}


template <class Temp>
Queue<Temp>::~Queue()
{
//析构函数
    DestoryQueue();
}
template <class Temp>
void Queue<Temp>::DestoryQueue()
{
//摧毁队列
    while (front)
    {
        rear = front->next;
        delete front;
        front = rear;
    }
}
template <class Temp>
void Queue<Temp>::ClearQueue()
{
//清空队列
    QueueNode<Temp> *p = front->next;
    while (p!=NULL)
    {
        p->data = 0;
        p = p->next;
    }
}
template <class Temp>
bool Queue<Temp>::QueueEnpty()
{
//若队列为空返回TRUE 否则返回false
    if (front==rear)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}
template <class Temp>
int Queue<Temp>::QueueLength()
{
//返回队列中元素的个数
    QueueNode<Temp> *p = front->next;
    int num = 0;
    while (p != NULL)
    {
        p = p->next;
        num++;
    }
    return num;
}
template <class Temp>
void Queue<Temp>::EnQueue(Temp elem)
{   
//插入元素elem成为队列的队尾元素
    QueueNode<Temp> *p = new QueueNode<Temp>;
    p->data = elem;
    rear->next = p;
    rear = rear->next;
}

template <class Temp>
bool Queue<Temp>::Gethead(Temp &elem)
{
//若队列不空，用e返回队首的元素，并返回TRUE 否则返回ERROR
    if (QueueEnpty())
    {
        return false;
    }
    else
    {
        QueueNode<Temp> *p = front->next;
        elem = p->data;
        return true;
    }
}



template <class Temp>
bool Queue<Temp>::DeQueue(Temp &elem)
{
//若队列不空，用e返回队首的元素，并返回TRUE 否则返回ERROR
    if (QueueEnpty())
    {
        return false;
    }
    else
    {
        QueueNode<Temp> *p = front->next;
        elem = p->data;
        front->next = p->next;
        delete p;
    }

}
template <class Temp>
void Queue<Temp>::ShowQueue()
{
//显示队列中的元素
    if (QueueEnpty())
    {
        cerr << "NULL" << endl;
    }
    else
    {
        QueueNode<Temp> *p = front->next;
        while (p != NULL)
        {
            cout << p->data<<" ";
            p = p->next;
        }
        cout << endl;
    }
}

#endif

和链表相似，依然要注意显示定义深度复制。