验证性实验4 队列子系统.docx
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验证性实验4队列子系统
电子信息学院
实验报告书
课程名:
数据结构
题目:
队列子系统
实验类别验证
班级:
BX1001
学号:
101003020141
姓名:
赵艳
2011年10月11日
1、实验目的
(1)掌握栈的特点及其描述方法;
(2)用链式存储结构实现一个队列;
(3)掌握队列的各种基本操作;
(4)掌握队列的简单应用程序。
2、实验内容
(1)设计一个字符型的链队列。
(2)编写进队、出队、读队头元素、显示队列中全部元素的程序。
(3)设计一个输入限制性的双队列,要求:
①输入只能在一端进行,而输出可以选择从队头输出或队尾输出,全部选择完毕后能显示所选择的输出结果。
②设计一个选择式菜单,以菜单方式选择队列的各种基本操作。
菜单形式如下:
队列子系统
*********************************************
*1---------进队*
*2---------出队*
*3---------读队头元素*
*4---------显示*
*5---------双队列*
*0---------退出*
**********************************************
请选择菜单号(0—5):
3、实验步骤和源程序
(1)实验步骤
开始定义队列元素的类型,然后定义五个函数,分别是进队函数、出队函数、显示队列函数、读队首元素函数、从两端输出队列函数,最后是主函数对这几个函数的调用。
进栈函数主要是开辟空间,构造新结点,并将新结点插入队尾。
出栈是通过将队头结点从队列中断开,最后一个结点出队回收头结点来实现。
读队头函数是通过断开队头结点,赋值于x带回主调函数来实现。
从队尾出队和从队头出队过程相似,都是首先判断队是否为空,再使元素出队来实现的。
主函数是运用printf()创造一个选择菜单还有switch()选择语句以及对定义过的函数的调用来实现的。
(2)源程序
#include
typedefstructqueuenode
{intdata;
structqueuenode*next;
}QueueNode;
typedefstruct
{QueueNode*front,*rear;}
LinkQueue;
voidInQueue(LinkQueue*q)
{intx;
QueueNode*p=newQueueNode;
printf("\n\t\t请键入一个整数:
");
scanf("%d",&x);
getchar();
p->data=x;
p->next=NULL;
if(q->front==NULL)
q->front=p;
elseq->rear->next=p;
q->rear=p;
if(p)
printf("\n\t\t%d进队成功!
",x);
}
intOutQueue(LinkQueue*q,int*v)
{QueueNode*p;
if(q->front==NULL)
return0;
else
{p=q->front;
*v=p->data;
q->front=p->next;
if(q->front=NULL)
q->rear=NULL;
deletep;
return1;
}
}
voidShowQueue(LinkQueue*q)
{QueueNode*p=q->front;
if(p==NULL)
printf("\n\t\t队列为空!
\n");
else
{printf("\n\t\t队列中的元素为:
");
while(p!
=NULL)
{printf("%6d",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
}
voidReadFront(LinkQueue*q)
{if(q==NULL||q->front==NULL)
printf("\n\t\t队列为空!
没有队顶元素!
\n");
else
printf("\n\t\t队首元素是:
%4d\n",q->front->data);}
#defineQUEUEMAX20
intqueue[QUEUEMAX];
intfront=-1;
intrear=-1;
voidInQueue(intval)
{rear=(rear++)%QUEUEMAX;
if(front==rear)
printf("\n\t\t队列已满!
");
else
queue[rear]=val;
}
intOutQueue_rear()
{intt;
if(front==rear)
return-1;
t=queue[rear--];
if(rear<0&&front!
=-1)
rear=QUEUEMAX-1;
returnt;
}
intOutQueue_front()
{intt;
if(front==rear)
return-1;
t=queue[++front];
if(front==QUEUEMAX)
front=0;
returnt;
}
voidDQ()
{intchoice;
intout[5];
intin[5]={5,4,3,2,1};
intt,pos=0,i;
for(i=0;i<5;i++)
InQueue(in[i]);
printf("\n\t\t初始化顺序是:
");
for(i=0;i<5;i++)
printf("[%d]",in[i]);
printf("\n\n\t\t1------从头出队2------从尾出队\n\n");
while(front!
=rear)
{printf("\t\t请输入选择(1或2):
");
scanf("%d",&choice);
switch(choice)
{case1:
t=OutQueue_front();
out[pos++]=t;
break;
case2:
t=OutQueue_rear();
out[pos++]=t;
break;
}
}
printf("\n\t\t数据输出顺序是:
");
for(i=0;i<5;i++)
printf("[%d]",out[i]);
printf("\n");
getchar();
}
voidmain()
{LinkQueue*q=newLinkQueue;
intval,i=1;
charw,choice;
q->front=q->rear=NULL;
while(i)
{
printf("\n");
printf("\n\t\t队列子系统");
printf("\n\t\t**************************************************************");
printf("\n\t\t*1------进队*");
printf("\n\t\t*2------出队*");
printf("\n\t\t*3------读队头元素*");
printf("\n\t\t*4------显示*");
printf("\n\t\t*5------双队列*");
printf("\n\t\t*6------返回*");
printf("\n\t\t**************************************************************");
printf("\n\t\t请选择菜单号(0--5):
");
scanf("%c",&choice);getchar();
switch(choice)
{case'1':
InQueue(q);break;
case'2':
if(OutQueue(q,&val)==0)
printf("\n\t\t队列为空!
\n");
else
printf("\n\t\t出队元素为:
%d",val);
break;
case'3':
ReadFront(q);
break;
case'4':
ShowQueue(q);
break;
case'5':
DQ();
break;
case'0':
i=0;
break;
default:
;
}
if(choice=='1'||choice=='2'||choice=='3'||choice=='4'||choice=='5')
{printf("\n\n\t\t按【Enter】键继续,按任意键返回主菜单,\n");
w=getchar();
if(w!
='\xA')
i=0;
}
}
}
4.测试数据与实验结果(可以抓图粘贴)
5.结果分析与实验体会
程序成功运行,结果准确,这个实验式书上原来的程序,我在看题目的过程中觉得每个程序分开来其实不难。
而且刚刚看过栈相关函数,所以觉得栈和队列处理有很多共同之处,看起来就相对简单了。
进队和出队时要判断队满和队空,而且判断方法和栈的处理有一定区别,这个值得注意。
读队首元素时也要记得判断队是否为空,队列只能单端输入,但是可以双端输出,我们可以选择在队尾输出或者队首输出。
在输出队列元素时,队列头尾两个指针要注意,很容易出错,一不小心就会使元素不能调用。
我们在编写程序时更应该全神贯注,否则容易出错,后面检查时错误较多会影响我们编程的积极性,而且不易发现。
所以我们在编程时能不错尽量不要出错。
最后,我觉得这个验证性实验很有意义,我们对队列的性质更加了解了。