实验四 队列的基本操作

一、实验目的

1．掌握队列存储结构的表示和实现方法。

2．掌握队列的入队和出队等基本操作的算法实现。

3．了解队列在解决实际问题中的简单应用。

 

二、实验内容

1．建立顺序循环队列，并在顺序循环队列上实现入队、出队基本操作。

2．建立循环链队列，并在循环链队列上实现入队、出队基本操作（选做）。

 

三、实验要求

1．建立顺序循环队列，并在顺序循环队列上实现入队、出队基本操作。

（1）根据输入的队列长度n和各元素值建立一个循环顺序表表示的队列（循环队列），并输出队列中各元素值。

（2）将数据元素e入队，并输出入队后的队列中各元素值。

（3）将循环队列的队首元素出队，并输出出队元素的值和出队后队列中各元素值。

2．编程实现对循环链队列的入队和出队操作。

（1）根据输入的队列长度n和各元素值建立一个带头结点的循环链表表示的队列（循环链队列），并且只设一个尾指针来指向尾结点，然后输出队列中各元素值。

（2）将数据元素e入队，并输出入队后的队列中各元素值。

（3）将循环链队列的队首元素出队，并输出出队元素的值和出队后队列中各元素值。

 

四、详细程序清单 

//1.顺序循环队列#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define MAXQSIZE 100typedef struct{int *base;int front;int rear;}SqQueue;SqQueue Q; int Create(SqQueue &Q,int n) //创建  {int e;Q.base=(int *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(int)); if(n>MAXQSIZE-1)      {          printf("超出最大值\n");          return 0;      }      Q.front=Q.rear=0;    printf("输入队列的元素: \n");for(Q.rear=0;Q.rear<n;Q.rear++)      {           scanf("%d",&e);          Q.base[Q.rear]=e;    }  }  int Show(SqQueue Q)//显示 {printf("当前顺序队列元素为： ");     if (Q.front==Q.rear){printf("队列为空\n"); return 0;  }       int p;      p=Q.front;    while (p!=Q.rear)      {          printf("%d ",Q.base[p%MAXQSIZE]);         p++;     }     printf("\n"); } int EnQueue(SqQueue &Q, int e)//入队列 {     if((Q.rear+1)%MAXQSIZE==Q.front)     {printf("队列满\n");return 0;       }    Q.base[Q.rear]=e;Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE;} int DeQueue(SqQueue &Q)//出队列 {int e;    if (Q.front==Q.rear) {printf("队列为空\n"); return 0;  }     e=Q.base[Q.front];    Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE;    printf("出队列元素为： %d\n",e); }int main()  {       int select,e,n;     printf("1.创建队列\t2.入队列\t3.出队列\t4.退出\n");       while(1)      { printf("选择操作： ");             scanf("%d",&select);          switch(select)          {            case 1:printf("输入队列的长度（小于%d）:  ",MAXQSIZE);      scanf("%d",&n);               Create(Q,n);Show(Q);              break;          case 2:         printf("输入入队列元素： ");        scanf("%d",&e);          EnQueue(Q,e);Show(Q);            break;    case 3:DeQueue(Q);Show(Q);break; case 4:  return 0;        default:     printf("输入错误\n");            break;         }      }      return 0;  }  

//2.链循环队列（头结点为空）#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef struct QNode{int data;struct QNode *next;}QNode,*LinkQueue;LinkQueue rear,head;//尾指针和头结点，这里没有用front而是head，因为这里的头结点不是动态的，而是固定的，用head以区分顺序循环队列的frontint EnQueue(int e)//入队列 {LinkQueue p;p=(LinkQueue)malloc(sizeof(QNode));p->data=e;rear->next=p;    rear=p;rear->next=head; }int Create(int n)//创建 {LinkQueue p;int e;head=(LinkQueue)malloc(sizeof(QNode));rear=head;head->next=rear;rear->next=head;rear->data=head->data=NULL;printf("输入队列元素： ");while(n--){scanf("%d",&e);EnQueue(e);//这里直接调用入队函数了，代码是一样的}} int Show()//显示 {LinkQueue p;printf("当前队列元素为： ");p=head->next;if(head==rear)//队列为空时{printf("队列为空\n");return 0;}for (;p!=rear;p=p->next) {printf("%d ",p->data);}printf("%d\n",p->data);}   int DeQueue()//出队列  {int e;       LinkQueue p; p=head->next;e=p->data;    if(head==rear)//队列为空时{printf("队列为空\n");return 0;}head->next=head->next->next;if(head->next==head){rear=head;}    free(p);    printf("出队列元素为： %d\n",e);}int main()  {    int select,e,n;     printf("1.创建队列\t2.入队列\t3.出队列\t4.退出\n");     while(1)      { printf("选择操作： ");             scanf("%d",&select);          switch(select)          {            case 1:printf("输入队列的长度： ");     scanf("%d",&n);               Create(n);Show();              break;        case 2:         printf("输入入队列元素： ");        scanf("%d",&e);          EnQueue(e);Show();            break;    case 3:DeQueue();Show();break; case 4:  return 0;        default:     printf("输入错误\n");            break;         }      }      return 0;  }

四、程序运行结果

 

1.顺序循环队列：

 

 

 

 

2. 链循环队列

 

五、实验心得体会

1. 通过这次的操作，我对顺序队列中的“假上溢”有了更好的理解，让顺序队列进行循环操作可以防止“假上溢”；

2. 但是对于链循环队列，我不明白为什么要让它循环，因为链队列不存在“上溢”的情况，而且队列只能尾进头出，不能像链表一样在任意位置插入新元素，所以我觉得让链队列进行循环操作好像没有意义？？

3. 链队列的头指针我用的是head而不是front，因为这里的头结点不是动态的，而是固定的，用head以区分顺序循环队列的动态头结点front；

4. 链队列的头结点我没有赋值，是空的。开始的时候是想把头结点也赋值的，但是这样会出现很多问题：创建、入队、判空、全部出队后的重新入队都很麻烦，于是为了方便头结点没有赋值；

5. 之前几次实验的运行结果看起来太乱，这次我给改简洁了；

6. 错误很多，调试很烦，要有耐心。