实验三队列实验报告.docx

计算机科学与技术系

实验报告

专业名称 计算机科学与技术 ______ 课程名称 数据结构与算法 _________ 项目名称

实验三队列实验 _________

班 级 ______________

学 号 _____________________ 姓 名 ____________________ 同组人员

无 __________________

实验日期 _______

合肥禽配

HEFEI UNIVERSITY

实验三队列实验

实验题目：建立含有若干个元素的循环队列和链队列，并分别实现循环队列和链队列的入队和出对操作。

(1)先实现循环队列的入队和出队操作

1?问题分析

本程序要求实现建立含有若干个元素的循环队列，并实现循环队列的入队和出队操作。

完成该实验需要以下4个子任务：

砂义一个循环队列的存储结构，定义队列的基本算法。

②定义一个display ()函数实现队列元素的输出看入队是否成功

④在主函数中完成操作

测试数据设计如下：

1 2 3 4 5

6

2. 概要设计

为了实现上述程序功能，需要：②声明一个循环队列②定义出队列的基本算法,

②通过键盘输入5个整数，入队，出队②在主函数中先往队列里输入5个元素，

然后入队，输出，看入队是否成功，然后出队，再调用display ()函

数看是否出队。

1)本程序包含7个函数：

1主函数main()

2. 置空队：InitQueue()

3. 判对空：QUeUeEmPtyo

4. 判队满：QUeUeFUll()

5. 入队:AddO

6. 出队:DeIeteO

7. display()

各函数关系如下:

Ini tQueue()

QueueEmptyO

QueueFuI1()

Add()Ma in

DeIete() display()

3、详细设计

实现概要设计中定义的所有的数据类型，对每个操作给出了算法和代码，主程序和模块都需要代码。

(1)循环队列

#defi ne maxle n 10

typedef StrUCt{

int data [maxle n];

int front; in t rear;

}SeqQueue;

(2)队列基本算法

SeqQUeUe *ln itQueue(SeqQueue *q) // 建立一个空循环队列

{

q=(SeqQueue *)malloc(sizeof (SeqQueue));

q->fro nt=0;

q->rear=0;

return q;

}

int QueueFull (SeqQUeUe *q){ // 判断队列是否为满

if (q->fron t==(q->rear+1)%maxle n)

return 1;

else return 0;

}

int QueueEmpty(SeqQueue *q){

if (q->rear==q->front)

return 1;

else return 0;

}

void Add (SeqQueue *q,int x) //

{

if(!QueueFull(q)){

q->rear=(q->rear+1)%maxlen;

q->data[q->rear]=x;

}else printf ("queue full");

}

void Delete(SeqQueue *q){ //

if (!QueueEmpty(q))

q->front=(q->front+1)%maxlen;

else printf ("queue Empty");

}

(3)用display()函数输出循环队列元素

void display(SeqQueue *q)

{

int i;

if(q->front!=q->rear)

{

printf(" 输出循环队列元素：");

i=q->front;

do

{

i=(i+1)%maxlen;

printf("%d",q->data[i]); }while(i!

=q->rear);

}

else

printf(" 队列为空！");

}// 判断队列是否为空

入队

出队

//输出循环队列q的元素

//循环队列非空，输出队列元素

（4）在主函数中先往队列里输入 5 个元素，输出，看入队是否成功，然后出队，再调用display （）函数看是否出队。

int main（）

{

SeqQueue *q;

int i,y;

q=ln itQueue(q);

Printf("请输入5个元素"); for(i=0;i<5;i++) {

SCan f("%d", &y); Add(q,y); } display(q); for(i=0;i<5;i++) {

DeIete(q); }

Printf("\n 请输入1个元素"); SCa nf("%d", &y); Add(q,y);

display(q); return 0;

}

4、调试分析

编译无错误 5、用户使用说明

程序名为class1.exe ，在DEBUGt 件夹里面。运行环境

ViSUaI C++ 6.0

。

6、测试结果

7、附录

#i nclude #in clude #defi ne maxle n 10

//建立空循环队列 //入队5个元素

//输出循环队列元素 //把5个元素出队

//再入队一个元素 //再输出循环队列元素

typedef struct{

int data [maxlen];

int front;

int rear;

}SeqQueue;

SeqQueue *InitQueue(SeqQueue *q) // 建立一个空循环队列{

q=(SeqQueue *)malloc(sizeof (SeqQueue));

q->front=0;

q->rear=0;

return q;

}

int QueueFull (SeqQueue *q){ // 判断队列是否为满

if (q->front==(q->rear+1)%maxlen)

return 1;

else return 0;

}

int QueueEmpty(SeqQueue *q){

if (q->rear==q->front)

return 1;

else return 0;

}

void Add (SeqQueue *q,int x)

{

if(!QueueFull(q)){ q->rear=(q->rear+1)%maxlen; q->data[q->rear]=x;

}else printf ("queue full");

}

void Delete(SeqQueue *q){

if (!QueueEmpty(q)) q->front=(q->front+1)%maxlen;

else printf ("queue Empty");

}

void display(SeqQueue *q)

{

int i;

if(q->front!=q->rear)

// 判断队列是否为空

// 入队

// 出队

// 输出循环队列q 的元素

// 循环队列非空，输出队列元素

printf(" 输出循环队列元素：");

i=q->front;

do

{

i=(i+1)%maxlen;

printf("%d",q->data[i]);

}while(i!=q->rear);

}

else

printf(" 队列为空！");

}

int main()

{

SeqQueue *q;

int i,y;

q=InitQueue(q);

printf(" 请输入5 个元素"); for(i=0;i<5;i++)

{

scanf("%d",&y);

Add(q,y);

}

display(q);

for(i=0;i<5;i++)

{

Delete(q);

}

printf("\n 请输入1 个元素"); scanf("%d",&y);

Add(q,y); display(q); return 0;

// 建立空循环队列

// 入队5 个元素

// 输出循环队列元素// 把5 个元素出队

// 再入队一个元素

// 再输出循环队列元素

}

(2)实现链队列的入队和出队操作

1. 问题分析

本程序要求实现建立含有若干个元素的链队列，并实现链队列入队和出队操作

完成该实验需要以下 4 个子任务：

(1定义一个链队列的存储结构，定义链 队列的基本算法。

②定义一个display ()函数实现队列元素的输出看入队是否成功

14 在主函数中完成操作

测试数据设计如下： 1 2 3 4 5 6

2. 概要设计

为了实现上述程序功能， 需要：11声明一个链队列 12定义出链队列的基本算法，

13

通过键盘输入 5 个整数，入队，出队 14

在主函数中先往队列里输入 5 个元

素，然后入队，输出，看入队是否成功，然后出队，再调用 display ()函 数看是否出队。

2) 本程序包含 6 个函数：

1主函数 main() 2. 置空队： InitQueue() 3. 判对空 : QueueEmpty() 4. 入队:Addo 5. 出队:DeIeteo 6.

display()

各函数关系如下:

SetQueue()

QueueEmptyO

Add()

DeIete()

display()

4、详细设计

实现概要设计中定义的所有的数据类型，对每个操作给出了算法和代码，主程序和模块都需要代码。

(1)链队列

#defi ne maxle n 10

typedef StrUCt no de{

int data;

StrUCt node *n ext;

}Li nkList;

typedef StrUCt{

Lin kList *fron t,*rear;

}Lin kQueue;

Lin kQueue *q;

(2)队列基本算法

Lin kQueue *SetQueue() // 建立一个空链队列

{

q=(L in kQueue *)malloc(sizeof (Lin kQueue));

q->fron t=(L in kList *)malloc(sizeof(L in kList));

q->front->n ext=NULL;

q->rear=q->fro nt;

return q;

}

int QueueEmpty(LinkQueue

*q){ if (q->rear==q->front)

return 1;

else return 0;

}

// 判断队列是否为空

LinkQueue *Add (LinkQueue *q,int x)

{

LinkList *p;

p=(LinkList *)malloc(sizeof (LinkList)); p->data=x;p->next=NULL;

q->rear->next=p;

q->rear=p;

return q;

}

LinkQueue *Delete(LinkQueue *q){ LinkList *p;

if (!QueueEmpty(q)){ p=q->front->next;

q->front->next=p->next;

if(p->next=NULL)q->rear=q->front;

free(p);return q;

}

else printf ("queue Empty");

}

(3)用display()函数输出链队列元素void display(LinkQueue *q)

{

LinkList *p;

p=q->front->next;

if(p!=NULL)

{

printf(" 输出链队元素");

while(p!=NULL)

{ printf("%2d",p->data); p=p->next;

}

}

else printf("\n 链队为空"); // 入队

// 出队

// 输出链队列的元素

}

(4)在主函数中先往队列里输入 5个元素，输出，看入队是否成功, 再调用display ()函数看是否出队。 int main() {

int i,y=O; SetQueue();

display(q)；

Printf("?n 请输入5个元素"); for(i=0;i<5;i++) {

SCan f("%d", &y); Add(q,y); }

display(q); for(i=0;i<5;i++) {

DeIete(q); }

display(q); return 0; }

4、 调试分析

编译无错误 5、 用户使用说明

程序名为class12exe ,在DEBUGt 件夹里面。运行环境 ViSUaI C++ 6.0

。

6、 测试结果

然后出队, //建立空链队列

//入队5个元素

//把5个元素出队

//看是否出队成功

7、附录

#include

#include

#define maxlen 10 typedef struct node{ int data; struct node *next;

}LinkList;

typedef struct{

LinkList *front,*rear;

}LinkQueue;

LinkQueue *q;

LinkQueue *SetQueue() // 建立一个空链队列

{ q=(LinkQueue *)malloc(sizeof (LinkQueue)); q->front=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));

q->front->next=NULL;

q->rear=q->front; return q;

}

int QueueEmpty(LinkQueue *q){ // 判断队列是否为空if (q->rear==q->front)

return 1;

else return 0;

}

LinkQueue *Add (LinkQueue *q,int x) // 入队

{

LinkList *p; p=(LinkList *)malloc(sizeof (LinkList)); p->data=x;p->next=NULL;

q->rear->next=p;

q->rear=p; return q;

}

LinkQueue *Delete(LinkQueue *q){ // 出队

LinkList *p;

if (!QueueEmpty(q)){ p=q->front->next; q->front->next=p->next;

if(p->next=NULL)q->rear=q->front;

free(p);return q;

}}

else printf ("queue Empty");

}

void display(LinkQueue *q)

{

LinkList *p;

p=q->front->next;

if(p!=NULL)

{

printf(" 输出链队元素");

while(p!=NULL)

{

printf("%2d",p->data);

p=p->next;

}

}

else printf("\n 链队为空");

}

int main()

{

int i,y=0;

SetQueue();

display(q) ;

printf("\n 请输入5 个元素");

for(i=0;i<5;i++)

{

scanf("%d",&y);

Add(q,y);

}

display(q);

for(i=0;i<5;i++)

{

Delete(q);

}

display(q);

return 0; // 输出链队列的元素

// 建立链队列// 入队5 个元素

// 把5 个元素出队// 看是否出队成功

实验题目2:写出下列程序段的输出结果，并通过程序运行来验证1?问题分析完成该实验需要以下4个子任务：

(￡定义一个循环队列的存储结构，定义队列的基本算法。

②定义一个Print ()函数实现程序

④在主函数中完成操作

测试数据设计如下：

2.概要设计

为了实现上述程序功能，需要：②声明一个循环队列②定义出队列的基本算法,

②在主函数调用print()函数看是否出队。

3)本程序包含8个函数：

1主函数main()

2. 置空队：InitQueue()

3. 判对空：QUeUeEmPtyo

4. 判队满：QUeUeFUll()

5. 入队:AddO

6. 出队:DeIeteO

7. display()

8. GetHeado

各函数关系如下：

GetHead()

Ini tQueue()

QueueEmptyO

QueueFuI1()

Add()Ma in

DeIete()

Print()

5、详细设计

实现概要设计中定义的所有的数据类型，对每个操作给出了算法和代码，主程序和模块都需要代码。

(1)循环队列

#defi ne maxle n 10

typedef StrUCt{

Char data [maxle n];

int front; in t rear;

}SeqQueue;

(2)队列基本算法

SeqQUeUe *lni tQueue(SeqQueue *q) // 建立一个空循环队列

{

q=(SeqQueue *)malloc(sizeof (SeqQueue));

q->fro nt=0;

q->rear=0;

return q;

}

int QueueFull (SeqQUeUe *q){ // 判断队列是否为满

if (q->fron t==(q->rear+1)%maxle n)

return 1;

else return 0;

}

int QUeUeEmPty(SeqQUeUe *q){ // 判断队列是否为空

if (q->rear==q->front)

return 1;

else return 0; }

char GetHead(SeqQueue *q){ //

if(!QueueEmpty(q))

return q->data[(q->front+1)%maxlen]; else printf("queue Empty");

}

void Add (SeqQueue *q,char x) //

{

if(!QueueFull(q)){ q->rear=(q->rear+1)%m axlen; q->data[q->rear]=x;

}else printf ("queue full");

}

void Delete(SeqQueue *q){ //

if (!QueueEmpty(q))

q->front=(q->front+1)%maxlen;

else printf ("queue Empty");

}

(3 )用print() 函数验证程序

void print(SeqQueue *q)

{

char x,y,t;

x='e';y='c';

Add(q,'h');

Add(q,'r');

Add(q,y);

x=GetHead(q);

Delete(q);

Add(q,x);

x=GetHead(q);

Delete(q);

Add(q,'a');

while

(QueueEmpty(q)==0){ y=GetHead(q);

Delete(q); printf("%c",y);

}

printf("%c",x); 取栈顶元素

入队

出队

}

(4)在主函数中调用Print ()函数验证程序

int main()

{

SeqQueue *q; q=ln itQueue(q); Prin t(q);

return 0;

}

4、调试分析

编译无错误

5、用户使用说明

程序名为CIaSS2.exe ，在DEBUGt件夹里面。运行环境ViSUaI C++ 6.0 。

6、测试结果

I ■ I LZ ? VL ?∣J V^-3i2L ??-∣U ￡_ XLZJ kJ U 弓??u IlJI J 4￡_ ? JKJ

7、附录

#include VStdiO.h>

#include VStdIib.h>

#define maxlen 10 typedef StrUCt{

Char data [maxlen];

int front;

int rear;

}SeqQueue;

SeqQUeUe *lnitQueue(SeqQueue *q)//建立一个空循环队列

q=(SeqQueue *)malloc(sizeof (SeqQueue));

q->front=0;

q->rear=0;

return q;

}

int QueueFull (SeqQueue *q){

if (q->front==(q->rear+1)%maxlen)

return 1;

else return 0;

}

// 判断队列是否为满

int QueueEmpty(SeqQueue

*q){ if (q->rear==q->front) return 1;

else return 0;

}

char GetHead(SeqQueue *q){ if(!QueueEmpty(q))// 判断队列是否为空// 取栈顶元素

return q->data[(q->front+1)%maxlen];

else printf("queue Empty");

}

void Add (SeqQueue *q,char x) // 入队{

if(!QueueFull(q)){ q->rear=(q->rear+1)%maxlen;

q->data[q->rear]=x;

}else printf ("queue full");

}

void Delete(SeqQueue *q){ // 出队if

(!QueueEmpty(q)) q->front=(q->front+1)%maxlen;

else printf ("queue Empty");

}

void print(SeqQueue *q)

{

char x,y,t;

x='e';y='c';

Add(q,'h');

Add(q,'r');

Add(q,y);

x=GetHead(q);

Delete(q);

Add(q,x);

x=GetHead(q);

Delete(q);

Add(q,'a');

while (QueueEmpty(q)==0){ y=GetHead(q); Delete(q); printf("%c",y);

}

printf("%c",x);

}

int main()

{

SeqQueue *q; q=InitQueue(q); print(q); return 0;

}