链队列和循环队列数据结构实验.docx
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链队列和循环队列数据结构实验
淮海工学院计算机科学系
实验报告书
课程名：
《数据结构》
题目：
数据结构实验
链队列和循环队列
班级：
学号：
姓名：
线性数据结构算法实现与应用报告要求
1目的与要求:
1）掌握栈与队列的数据类型描述及特点；
2）掌握栈的顺序和链式存储存表示与基本算法的实现；
3）掌握队列的链式存储表示与基本操作算法实现;
4）掌握栈与队列在实际问题中的应用和基本编程技巧;
5）按照实验题目要求，独立完成实际程序的编写编写、调试和运行，并通过用例数据的运行过程抓获相关屏面验证程序设计的正确性；
7）认真书写实验报告，并按时提交。
2实验内容或题目
以下题目学生根据自己的兴趣和能力可选作一道作为实验题目：
1）根据栈数据结构，分别建立一个顺序栈和链式栈并实现其上基本操作（出栈和入栈等）；
2）根据队列数据结构，分别建立链队列和循环队列，并完成其上的基本操作（出入队列等）；
3）参考书上表达式求值例题，应用栈的基本操作实现带括号表达式求值运算及其进出栈模拟过程（给出程序执行过程中栈的变化过程）；
4）阅读P83栈与递归的实现一节内容和3阶汉诺塔问题。
使用栈数据结构解决3阶汉诺塔问题，编写程序并模拟栈及其汉诺塔的搬运过程（给出程序执行过程栈的变化过程与圆盘的搬动状态）。
5）其它实际应用举例（如打印杨辉三角形）。
3实验步骤与源程序
链队列
#include
#include
#include
#defineOK1
#defineERROR0
#defineOVERFLOW0
typedefstructQNode
{
intdata;
structQNode*next;
}QNode,*QueuePtr;
typedefstruct
{
QueuePtrfront;
QueuePtrrear;
}LinkQueue;
intInitQueue（LinkQueue&Q）
{
Q.rear=Q.front=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
Q.rear）
exit（OVERFLOW）;
Q.front->next=NULL;
returnOK;
}
voidQueueEmpty（LinkQueueQ）
{
if（Q.front==Q.rear）
printf（"该链队为空:
"）;
else
printf（"该链队不为空:
"）;
}
voidEnQueue（LinkQueue&Q,inte）
{
QueuePtrp;
p=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
p）
printf（"error"）;
p->data=e;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
printf（"元素%d入队成功",e）;
}
intEnnQueue（LinkQueue&Q,inte）
{
QueuePtrp;
p=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
p）
returnERROR;
p->data=e;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
returnOK;
}
voidDeQueue（LinkQueue&Q）
{
QueuePtrp;
if（Q.front==Q.rear）
printf（"该链队为空"）;
p=Q.front->next;
Q.front->next=p->next;
if（Q.rear==p）
Q.rear=Q.front;
free（p）;
printf（"队首元素删除成功"）;
}
voidGetHead（LinkQueue&Q）
{
QueuePtrp;
if（Q.front==Q.rear）
printf（"该链队为空"）;
p=Q.front->next;
printf（"队首元素为:
%d",p->data）;
}
voidOutQueue（LinkQueue&Q）
{
QueuePtrp;
if（Q.front==Q.rear）
printf（"该链队为空"）;
p=Q.front->next;
while（p!
=Q.rear->next）
{
printf（"%d",p->data）;
p=p->next;
}
}
voidLengthQueue（LinkQueue&Q）
{
intf=0;
QueuePtrp;
if（Q.front==Q.rear）
printf（"该队列的长度是:
%d",f）;
else
{
p=Q.front->next;
while（p!
=Q.rear->next）
{
p=p->next;
f++;
}
printf（"该队列的长度是:
%d",f）;
}
}
voidmain（）
{
system（"cls"）;
intflag=1,i;
LinkQueueQ;
InitQueue（Q）;
printf（"************************链队列功能菜单***********************\n"）;
printf（"1:
初始化链队列,2:
判断链队列是否为空,3:
进入队列,4:
取出队首元素\n"）;
printf（"5:
输出该队列的所有元素,6:
输出该队列的长度,7:
结束程序,8:
清屏\n"）;
while（flag）
{
printf（"\n请输入操作符:
"）;
scanf（"%d",&i）;
switch（i）
{
case1:
inte,n,k;
printf（"请输入队列的长度:
"）;
scanf（"%d",&n）;
printf（"请输入队列的元素:
"）;
for（e=1;e<=n;e++）
{
scanf（"%d",&k）;
EnnQueue（Q,k）;
}
printf（"初始化链队成功"）;
break;
case2:
QueueEmpty（Q）;
break;
case3:
intj;
printf（"请输入要进入队列的元素"）;
scanf（"%d",&j）;
EnQueue（Q,j）;
break;
case4:
GetHead（Q）;
break;
case5:
printf（"该队列的元素是:
"）;
OutQueue（Q）;
break;
case6:
LengthQueue（Q）;
break;
case7:
flag=0;
break;
case8:
system（"cls"）;
break;
}
}
printf（"程序结束"）;
}
循环队列
#include
#include
#include
#defineMAXSIZE10;
#defineOK1;
#defineERROR0;
#defineOVERFLOW0;
typedefstruct
{
int*data;
intfront;
intrear;
}SqQueue;
intInitQueue_Sq（SqQueue&Q）
{
Q.data=（int*）malloc（10*sizeof（int））;
if（!
Q.data）
exit（0）;
Q.front=Q.rear=0;
returnOK;
}
intEnQueue_Sq（SqQueue&Q,inte）
{
if（（Q.rear+1）%10==Q.front）
returnERROR;
Q.data[Q.rear]=e;
Q.rear=（Q.rear+1）%10;
returnOK;
}
voidIfEmpty（SqQueueQ）
{
if（Q.rear=Q.front）
printf（"该循环队列是空队列\n"）;
else
printf（"该循环队列不是空队列\n"）;
}
voidIfFull（SqQueueQ）
{
if（（Q.rear+1）%10==Q.front）
printf（"该循环队列已满\n"）;
else
printf（"该循环队列未满\n"）;
}
voidInQueue_Sq（SqQueue&Q,inte）
{
if（（Q.rear+1）%10==Q.front）
printf（"循环队列已满\n"）;
else
{
Q.data[Q.rear]=e;
Q.rear=（Q.rear+1）%10;
printf（"元素%d成功进入循环队列\n",e）;
}
}
voidDeQueue_Sq（SqQueue&Q）
{
inte;
if（Q.front==Q.rear）
printf（"循环队列为空\n"）;
e=Q.data[Q.front];
printf（"循环队列队首元素是:
%d\n",e）;
}
voidDE_Sq（SqQueue&Q）
{
int*w;
w=&Q.data[Q.front];
Q.front=Q.front+1;
printf（"队首元数%d删除成功\n",*w）;
}
intLength_Sq（SqQueue&Q）
{
ints;
s=（Q.rear-Q.front+10）;
returns%10;
}
intOutQueue_Sq（SqQueueQ）
{
SqQueuep;
p=Q;
inti,n;
n=Length_Sq（p）;
for（i=0;i{
printf（"%d",p.data[p.front]）;
p.front++;
}
returnOK;
}
voidDelet（SqQueue&Q）
{
free（Q.data）;
printf（"释放成功"）;
}
voidmain（）
{
system（"cls"）;
printf（"**********************循环队列功能菜单***********************\n"）;
printf（"1.初始化队列输入的数不超过10个,2.判断队列是否空,3.判断队列是否满,\n"）;
printf（"4.将元素入队,5.取队列首元素,6.队列的长度,7.遍历循环队列,\n"）;
printf（"8.删除队首元素,9.释放队列,10.清屏,0.结束程序,\n"）;
intflag=1,i;
SqQueueQ;
InitQueue_Sq（Q）;
while（flag）
{
printf（"请输入操作符:
"）;
scanf（"%d",&i）;
switch（i）
{
case1:
intn,j,m;
printf（"请输入初始化元素的个数:
"）;
scanf（"%d",&n）;
printf（"请输入元素:
"）;
for（j=0;j{
scanf（"%d",&m）;
EnQueue_Sq（Q,m）;
}
break;
case2:
IfEmpty（Q）;
break;
case3:
IfFull（Q）;
break;
case4:
intk;
printf（"请输入要进入循环队列的元素:
"）;
scanf（"%d",&k）;
InQueue_Sq（Q,k）;
break;
case5:
DeQueue_Sq（Q）;
break;
case6:
intf;
f=Length_Sq（Q）;
printf（"该循环队列的长度为:
%d\n",f）;
break;
case7:
printf（"该循环队列为:
"）;
OutQueue_Sq（Q）;
printf（"\n"）;
break;
case8:
DE_Sq（Q）;
break;
case9:
Delet（Q）;
break;
case10:
system（"cls"）;
break;
case0:
flag=0;
break;
}
}
printf（"程序结束"）;
}
4测试数据与实验结果（可以抓图粘贴）
链队列执行结果
循环队列执行结果:
5结果分析与实验体会
通过此次的数据结构实验,让我对队列的基本结构有了进一步了解了,以及队列上一些基本操作的实现,掌握了队列在我们实际生活中的应用以及在编程时的基本技巧.不过在编程过程中还是出现了让人头疼的地方,不过同过自己的翻阅资料还是可以独立的解决编程中的问题的,通过本次的实验让自己所学的知识得到了进一步的巩固,加深了对C语言的了解.
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