火车车厢重排问题队列c语言.docx
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火车车厢重排问题队列c语言
计算机科学与工程学院
《算法与数据结构》试验报告[一]
专业班级
10级计算机工程02
试验地点
计算机大楼计工教研室
学生学号
22
指导教师
蔡琼
学生姓名
肖宇博
试验时间
2012-4-21
试验项目
算法与数据结构
试验类别
基础性（）设计性（）综合性（√）
其它（）
试
（1）掌握队列的特点及其存储方法；
验
目
（2）掌握队列的常见算法和程序实现。
的
及
要
求
成绩评定表
类
别
评分标准
分值
得分
合
计
上机表现
积极出勤、遵守纪律
30分
主动完成设计任务
程序与报告
程序代码规范、功能正确
70分
报告详实完整、体现收获
备注：
评阅教师：
日期：
年月日
试验内容
一、实验目的和要求
1、实验目的：
（1）掌握队列的特点及其存储方法；
（2）掌握队列的常见算法和程序实现。
2、实验内容:
火车车厢重排问题。
转轨站示意图如下：
H1
3
H
3
入轨
H2
963
1
581
H
H
入轨
3
出轨
742
H2
（a）将369、247依次入缓冲轨
96
H
1
5
54321
入轨
H3
出轨
87
H2
（c）将8入缓冲轨，5移至出轨
1
出轨
96
H1
58
4321
H
入轨
3
出轨
7
H2
（b）将1移至出轨，234移至
出轨
H
1
1
入轨
H3
出轨
H2
（d）将6789移至出轨
火车车厢重排算法伪代码如下：
1.分别对k个队列初始化；
2.初始化下一个要输出的车厢编号nowOut=1;
3.依次取入轨中的每一个车厢的编号；
如果入轨中的车厢编号等于nowOut，则输出该车厢；
nowOut++；
否则，考察每一个缓冲轨队列
for（j=1;j<=k;j++）
取队列j的队头元素c；
如果c=nowOut，则
将队列j的队头元素出队并输出；
nowOut++；
如果入轨和缓冲轨的队头元素没有编号为nowOut的车厢，则
求小于入轨中第一个车厢编号的最大队尾元素所在队列编号j;
如果j存在，则把入轨中的第一个车厢移至缓冲轨j；
如果j不存在，但有多于一个空缓冲轨，则把入轨中的第一个车厢移至一个空缓
冲轨；否则车厢无法重排，算法结束；
3、实验要求：
使用顺序存储队列的方式完成该实验。
二、设计分析
根据实验要求，采用队列来完成本次实验。
实验中定义了三个队列，一个用来存储输入的车厢号，另两个用来存储缓存出队顺序及序号。
三、源程序代码
#include<>
#include<>
#defineMax20
typedefstruct
{
intdata[Max];
intfront,rear;
}squeue;
voidinitqueue（squeue*&q）
{
q=（squeue*）malloc（sizeof（squeue））;
q->front=q->rear=0;
}
voidenqueue（squeue*&q,inte）
{
q->rear=（q->rear+1）%Max;
q->data[q->rear]=e;
}
voiddequeue（squeue*&q）
{
q->front=（q->front+1）%Max;
}
intgettop（squeue*&q）
{
returnq->data[q->front+1];
}
intgetrear（squeue*&q）
{
{
returnq->data[q->rear];
}
}
voidreset（squeue*&q,squeue*&w1,squeue*&w2,intk）
{
intnowout=1;
intn1=0,n2=0;
for（inti=0;i<50;i++）
{
if（q->data[q->front+1]==nowout）
{
printf（"%d号车厢出轨！
\t",q->data[q->front+1]）;
nowout++;
dequeue（q）;
}
elseif（gettop（w1）==nowout）
{
printf（"%d号车厢出轨！
\t",gettop（w1））;
nowout++;
dequeue（w1）;
}
elseif（gettop（w2）==nowout）
{
printf（"%d号车厢出轨！
\t",gettop（w2））;
nowout++;
dequeue（w2）;
}
else
{
intc=gettop（q）;
n1=getrear（w1）;
n2=getrear（w2）;
if（n1>n2）
{
if（c>n1）
{
enqueue（w1,c）;
dequeue（q）;
}
else
{
enqueue（w2,c）;
dequeue（q）;
}
}
else
{
if（c>n2）
{
enqueue（w2,c）;
dequeue（q）;
}
else
{
enqueue（w1,c）;
dequeue（q）;
}
}
}
}
}
intexamenter（inta[],intk）
{
for（inti=1;i<=k;i++）
{
if（a[i]!
=i）
{
return0;
break;
}
}
}
voidmain（）
{
squeue*q,*w1,*w2;
initqueue（q）;
initqueue（w1）;
initqueue（w2）;
inta[10],k;
label:
printf（"要输入几个车厢？
\n"）;
scanf（"%d",&k）;
if（k<=0）
{
printf（"请输入正确的车厢号!
\n"）;
printf（"****************************************************"）;
printf（"\n"）;
gotolabel;
}
label2:
printf（"输入重排前的序列\n"）;
for（inti=1;i<=k;i++）
{
scanf（"%d",&a[i]）;
enqueue（q,a[i]）;
}
intr=examenter（a,k）;
if（r==0）
{
printf（"您的输入车厢号有误!
请输入连续自然数:
\n"）;gotolabel2;
}
elseif（r!
=0）
{
printf（"重排前的序列为\n"）;
for（i=1;i<=k;i++）
{
printf（"%d\t",a[i]）;
}
printf（"\n"）;
printf（"排列后的车厢号为：
\n"）;
reset（q,w1,w2,k）;
}
else
{
printf（"我也不知道错哪了？
'"）;
}
}
四、测试用例（尽量覆盖所有分支）
1.输入正确的序列后得到结果如图：
2.倒输这几个数如图：
3.顺序输这个序列
4.如果输入的车厢数有误的时候（为负数或零）
5.如果输入的序列不是连续自然数
五、实验总结
先后学习了C/C++,对编程语言基本上有一些了解，但在数据结构试验程序设计过程中还是学到了很多。
经过两天的设计，在不断翻阅以前资料的情况下，有针对性的复习了C/C++
中指针、循环的相关理论知识和的基础知识和应用技巧，最后比较成功的完成
了本次的设计。
这次的实验是完成火车厢重徘问题，依旧采用的检查用户的错误输入机制，充分考虑了用户的各种错误，比如输入的序列不是连续自然数，如果输入的车厢数有误的时候（为负数或零）等等的情况，完成了该次实验，主要出现的问题在于数组的下标问题，老是出现越界访问错误等等，这要在下次的实验当中多加注意！
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