栈与队列-顺序队列与链队列类模板的实现（数据结构基础 第3周）

这里Queue写的跟在STL中的使用方法基本上是一致的，经过了简单的测试。需要注意的是下面测试程序中并没有制定顺序列表（即数组）的大小，类模板中默认为10，当数据量超过指定大小时自动开辟一个更大的数组。
运行测试程序的结果：

源码
//Queue.h

#pragma 

template <class T>
class Queue {
public:
    void clear();
    bool push(const T& item);  //inserts element at the end 
    bool pop();    //removes the first element 
    T front();   //access the first element 
    bool empty();   //checks whether the underlying container is empty
    bool full();    ////checks whether the underlying container is full
};

template <class T>
class arrQueue : public Queue<T> {
private:
    int msize;     //存放队列的数组的大小
    int mfront;    //表示队头所在位置的下标
    int mrear;     //表示队尾所在位置的下标
    T* qu;         //存放类型为T的队列元素的数组
public:
    arrQueue(int size=10) {      //创建队列的实例
        msize = size+1;;        //浪费一个存储空间，以区别队列空和队列满
        qu=new T[msize];
        mfront=mrear=0;
    }
    ~arrQueue() {          //消除该实例，并释放其空间
        delete [] qu;
    }
    void clear() {         //清空队列
        mfront = mrear;
    }
    bool push(const T& item) {                   //item入队，插入队尾
        if (((mrear+1)%msize)==mfront) {        //队列已满
            int newsize = msize*2;
            T* newqu = new T[newsize];
            int newfront=0;
            int newrear=0;
            while(mfront != mrear) {    //老队列非空
                newqu[newrear]=qu[mfront];
                newrear = (newrear+1)%newsize;
                mfront = (mfront+1)%msize;
            }
            delete [] qu;
            qu = newqu;
            mfront = newfront;
            mrear = newrear;
            msize = newsize;
        }
        qu[mrear]=item;
        mrear = (mrear+1)%msize;        //循环后继
        return true;
    }
    T front() {                                //返回队头元素
        if (mfront == mrear) {
            cout << "queue is empty" << endl;
// return false;
        }
        return qu[mfront];
    }
    bool pop() {          //弹出队头元素
        if (mfront == mrear) {
            cout << "queue is empty" << endl;
            return false;
        }
        mfront = (mfront+1)%msize;
        return true;
    }
    bool empty() {
        if (mfront == mrear) 
            return true;
        else
            return false;
    }
    bool full() {
        if (((mrear+1)%msize)==mfront) 
            return true;
        else 
            return false;
    }
};


template <class T> 
class Link{
public:
    T data;  //用于保存结点元素的内容
    Link<T> *next;  //指向后继结点的指针
    Link(const T info, Link<T>* nextValue=NULL) {
        data=info;
        next= nextValue;
    }
    Link():next(NULL) {}
};

template <class T>
class lnkQueue:public Queue <T> {
private:
    int msize;
    Link<T>* mfront;
    Link<T>* mrear;
public:
    lnkQueue(int size=0) {
        msize = size;
        mfront = mrear = NULL;
    }
    ~lnkQueue() {
        clear();
    }
    void clear() {
        while(mfront != NULL) {
            mrear = mfront;
            mfront = mfront->next;
            delete mrear;
        }
        mrear = NULL;
        msize = 0;
    }
    bool push(const T& item) {
        if (mrear == NULL) {
            mfront = mrear = new Link<T>(item);
        }
        else {
            mrear->next = new Link<T>(item);
            mrear = mrear->next;
        }
        msize++;
        return true;
    }
    bool pop() {
        if (msize==0) {
            cout << "queue is empty" << endl;
            return false;
        }
        Link<T>* tmp;
        tmp = mfront;
        mfront = mfront->next;
        delete tmp;
        if (mfront==NULL){
            mrear = NULL;
        }
        msize--;
        return true;
    }
    T front() {   
        if (msize==0) {
            cout << "queue is empty" << endl;
// return false;
        }
        return mfront->data;
    }
    bool empty() {
        if (msize==0) 
            return true;
        else 
            return false;
    }
};

//source.cpp

#include <iostream>
#include"Queue.h"
using namespace std;

int main() {
    arrQueue<int> arrs;
    lnkQueue<int> lnks;
    for (int i=1; i<=11; i++){
        arrs.push(i);
        lnks.push(i);
    }
    int topelem;
    cout << "arrQueue中元素依次为：";
    while(!arrs.empty()) {
        topelem = arrs.front();           //返回栈顶内容但不弹出
        cout << topelem << ' ';
        arrs.pop();     //弹出栈顶内容且返回其值
    }
    cout << endl;
    cout << "lnkQueue中元素依次为：";
    while(!lnks.empty()) {
        topelem = lnks.front();           //返回栈顶内容但不弹出
        cout << topelem << ' ';
        lnks.pop();     //弹出栈顶内容且返回其值
    }
    cout << endl;
    return 0;
}