/*
    佇列的鏈式表示和實現
    2018.04.20
*/

#include<iostream>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -1

typedef int Status;

//typedef struct{
//  char name[20];
//  char no[20];
//  double price;
//}BOOK;

typedef struct QNode{
    char data;
    struct
 
 QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;

typedef struct{
    QueuePtr front; //對頭指標
    QueuePtr rear;  //隊尾指標
}LinkQueue;

//鏈隊的初始化
//演算法步驟：
//1.生成新結點作為頭結點，對頭和隊尾指標指向此結點；
//2.頭結點的指標域置空；

Status InitQueue(LinkQueue &Q){
    //構造一個空列隊Q
    Q.front=Q.rear=new QNode;
    Q.front->next=NULL;
    return OK;
}

//鏈隊的入隊
//演算法步驟：
 

//1.為入隊元素分配節點空間，用指標p指向；
//2.將新結點的資料域置為e；
//3.將新結點插入到隊尾；
//4.修改隊尾指標為p；

Status EnQueue(LinkQueue &Q,char e){
    //插入元素e為Q的新的隊尾元素
    QueuePtr p=new QNode;
    p->data=e;
    p->next=NULL;
    Q.rear->next=p;
    Q.rear=p;
    return OK;
}

//鏈隊的出隊
//演算法步驟：
//1.判斷佇列是否為空，若空則返回ERROR；
//2.臨時儲存隊頭元素的空間，以備釋放；
//3.修改對頭指標，指向下一個結點；
 

//4.判斷出隊元素是否為最後一個元素，若是，則將隊尾指標重新賦值，指向頭結點；
//5.釋放原隊頭元素的空間；

Status DeQueue(LinkQueue &Q,char &e){
    //刪除Q的隊頭元素，用e返回其值
    if(Q.front==Q.rear)
        return ERROR;   //若列隊為空，則返回ERROR
    QueuePtr p; //建立新指標
    p=Q.front->next;    //p指向隊頭指標
    e=p->data;  //e儲存隊頭元素的值
    Q.front->next=p->next;  //修改頭指標
    if(Q.rear==p)   //若最後一個元素被刪，隊尾指標指向頭結點
        Q.rear=Q.front; 
    delete p;   //釋放原隊頭元素的空間
    return OK;
}

//取鏈隊的隊頭元素
//演算法步驟：
//當佇列非空時，此操作返回當前隊頭元素的值，隊頭指標保持不變；

char GetHead(LinkQueue Q){
    //返回Q的隊頭元素，不修改隊頭指標
    if(Q.front!=Q.rear)
        return Q.front->next->data;
}

int main(){
    LinkQueue Q;
    while(1){
        int option=0;
        char str;
        system("cls");
        cout<<"鏈隊的表示與實現"<<endl;
        cout<<"1.鏈隊的初始化"<<endl;
        cout<<"2.鏈隊的入隊"<<endl;
        cout<<"3.鏈隊的出隊"<<endl;
        cout<<"4.取出隊頭元素"<<endl;
        cout<<"0.退出"<<endl;
        cout<<"請輸入你的選擇：";
        cin>>option;
        switch(option){
        case 1:
            if(InitQueue(Q)==OK)
                cout<<"1.Success!"<<endl;
            else
                cout<<"1.Error!"<<endl;
            system("pause");
            break;
        case 2:
            cout<<"Plesea input str:";
            cin>>str;
            if(EnQueue(Q,str)==OK)
                cout<<"2."<<str<<" input successly!"<<endl;
            else
                cout<<"2.Error!"<<endl;
            system("pause");
            break;
        case 3:
            if(DeQueue(Q,str)==OK){
                cout<<"3.出隊成功！"<<endl;
                cout<<"The str is "<<str<<endl;
            }
            else
                cout<<"3.Error!"<<endl;
            system("pause");
            break;
        case 4:
            str=GetHead(Q);
            cout<<"當前隊頭元素是："<<str<<endl;
            system("pause");
            break;
        case 0:
            exit(0);
            break;
        default:
            cout<<"Your Input Is Wrong!"<<endl;
            system("pause");
            break;
        }
    }
    return 0;
}