#include <iostream>
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
using namespace std;
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;
typedef int QElemType;//因為要求是輸入整數型數據元素
//00 數據結構定義
typedef struct QNode { // 結點QNode定義
QElemType data;
struct QNode *next;
} QNode, *QueuePtr;
typedef struct { // 鏈隊LinkQueue定義
QueuePtr front; // 隊頭指針
QueuePtr rear; // 隊尾指針
} LinkQueue;
//01 初始化鏈隊Q
Status InitLQueue(LinkQueue &Q)//Q為什么加&?Q是一個有兩個指針域的結構體變量，有一個指針的值修改了，Q這個結構體變量就發生變化了。如果想讓Q返回給主函數，這個子函數就要加&。
{
Q.rear=Q.front = new QNode;
Q.front->next = NULL;//頭結點需要修改next為NULL；
return OK;0
}
//02 根據隨機輸入的隊列長度和隊列中整數型數據元素的值，創建一個非空鏈隊列；
Status CreateLQueue(LinkQueue &Q)//即使已經初始化了，但每在隊尾插入一個節點，Q的尾指針就要修改指向這個新加入的節點，故而Q發生了變化，想讓主函數同時改變，則需加&。
{
if (!Q.front)
InitLQueue(Q);
int len, n;
QueuePtr p;
cout<< "請輸入鏈隊的長度(大於0的整數)：";
cin >> len;
cout << "請輸入" << len << "個整數：";
int i=0;
while (i<len)
{
cin >> n;
p = new QNode;
p->data = n;
p->next = NULL;
Q.rear->next = p;//首先，要把新結點鏈上去
Q.rear = p; //其次，修改尾指針rear指向這個新結點p
i++;
}
return OK;
}
//03 入隊
Status EnQueue(LinkQueue &Q, QElemType e)
{
QueuePtr p;
if(Q.front)
{
p = new QNode;
p->data = e;
p->next = NULL;
Q.rear->next = p;
Q.rear = p;
return OK;
}
else
{
cout << "鏈隊不存在！" <<endl;
return ERROR;
}
}
//04 出隊
Status DeQueue(LinkQueue &Q, QElemType &e)//出隊是要刪除對頭元素，如果隊中的節點大於等於2個，Q的f, r均不用修改，修改的頭結點的next域，Q沒發生變化，不用加&，但如果隊中只有一個結點出隊，則需修改Q.rear，Q發生變化了，故加&。同理e的值需要返回給主函數，故要加&。
{
if (Q.front == Q.rear)
{
printf("空鏈隊\n");
return ERROR;
}
QueuePtr p;
p = Q.front->next; //p指向隊頭元素
e = p->data;
Q.front->next = p->next; //頭結點的next指向p-next（p的后繼結點）；
if (Q.rear == p)
{
Q.rear = Q.front; //如果只有一個結點，尾指針也要修改；
}
delete p;
return OK;
}
//05 判定隊列是否為空，若不空輸出隊頭元素;注意與教材上的區別，兩種不同的形式返回一個值
Status GetLQHead(LinkQueue Q, QElemType &e)//Q沒變不加，e需要返回給主函數故加&。
{
if (Q.front != Q.rear)
{
e = Q.front->next->data;
return OK;
}
else
{
printf("當前鏈隊為空，無頭元素！\n");
return ERROR;
}
}
//06 輸出鏈隊當前元素個數；
Status GetLength(LinkQueue Q, int &len)//Q沒變不加，len需要返回給主函數故加&。
{
len = 0;
if (Q.front != Q.rear)
{
QueuePtr p = Q.front->next;
while (p)
{
len++;
p = p->next;
}
}
return OK;
}
//07 輸出隊列中所有元素；
Status DisplayLQueue(LinkQueue Q)//Q沒變不加&
{
if (Q.front == Q.rear)
{
printf("空鏈隊\n");
return ERROR;
}
QueuePtr p=Q.front->next;
while (p)
{
cout << p->data << " ";
p = p->next;
}
return OK;
}
void main()
{
LinkQueue Q;
int i = InitLQueue(Q);//01初始化
printf("鏈隊始化狀態(OK-1;ERROR-0)：%d\n", i);//測試鏈隊初始化是否成功,OK-1
CreateLQueue(Q);//02鏈隊的創建
printf("鏈隊從對頭到隊尾的元素是：");
DisplayLQueue(Q);
printf("\n入隊（只能在隊尾），請輸入一個整數：");
int x;
cin >> x;
EnQueue(Q, x);//03入隊
DisplayLQueue(Q);
int y;
printf("\n出隊（只能是隊頭）元素是：");
DeQueue(Q, y);//04出隊,要刪除隊頭元素
cout << y << endl;
cout << "出隊后（Q少了一個元素),鏈隊為：";
DisplayLQueue(Q);
int z;
printf("\n讀取隊頭元素：");
GetLQHead(Q, z);//05讀隊頭元素
cout << z << endl;
cout << "讀隊頭元素后（Q不變),鏈隊仍為：";
DisplayLQueue(Q);
int len;
GetLength(Q, len);//06當前鏈隊長度
cout << "\n當前鏈隊元素個數是："<<len<<endl;
system("pause");//用於函數輸出屏幕暫停，以便觀察
}
