给定一个带有前后指针的队列类型的单链表实现，当你从一组 1 个元素中取出一个项目时，是否需要将后指针设置为 null？
我正在阅读 Nell Dale 的 C++ Plus Data Structures，在第 5.2 章中，他在他的 Dequeue 方法中写道：
if (front == NULL)
rear == NULL;
我想知道为什么这是必要的。我能想到的唯一原因是他针对空集实现 Enqueue 的方式：
if (rear == NULL)
front = newNode;
else
rear->next = newNode;
rear = newNode;
但是这个条件不能改成if (front == NULL)
【问题讨论】：
标签： linked-list queue
对于正确的代码，您需要维护每个操作的数据结构不变量。原始代码的编写方式，不变量如下所示：
front 指向第一个元素，如果存在的话； NULL 否则rear 指向最后一个元素，如果存在的话； NULL 否则您声称不变量可能是这些：
front 指向第一个元素，如果存在的话； NULL 否则rear 指向最后一个元素（如果存在）现在这些是相似的，但完全不同。当列表为空时，B 不变量不需要任何特定的 rear 值。现在您可以使用 B 不变量来实现列表，当然，因为它承认空状态和非空状态之间的区别，这足以提供正确的实现。
但这并没有说明 A 或 B 在实践中是否更好。如果使用 B 不变量，则查看最后一个元素的函数不能简单地返回 rear 的值，因为如果队列为空，它的值可以是任何值；您必须先测试 front 的值。
// for the A2 invariant
return rear ;
// for the B2 invariant
return ( front == NULL ) ? NULL : rear ;
这归结为是否要在出列时进行测试和分配，或者是否要在查看最后一个元素时进行测试。这是一个优化问题，而不是正确性问题。如果您永远不需要查看最后一个元素，您可以针对它进行优化。
综上所述，这是过早优化危害的主要案例。对NULL 的额外指针分配几乎不会成为性能问题。当现有代码使用 B 不变量时，当有人依赖 A 不变量时，更可能成为问题的是在维护期间引入缺陷。 A 不变量在认知上更简单，因为 front 和 rear 是类似设置的，两者都没有特殊行为。 B 不变量可能表现更好，但代价是复杂性。根据您的具体情况，任何一种选择都可能更好。
这个故事的寓意：总是记录你的不变量。
【讨论】：