数据结构-实验队列的实现
队列的实现及应用的实验原理是
队列的实现及应用的实验原理1. 实验目的本实验旨在通过分析队列的基本原理和应用，学习队列的实现方法及其在实际问题中的应用。
2. 队列的基本原理队列是一种先进先出（First-In-First-Out，FIFO）的数据结构，可以用线性表来实现。
队列有两个基本操作，即入队和出队。
2.1 入队操作入队操作是将一个元素添加到队列的末尾。
在队列中，新元素永远被追加到尾部。
如果队列已满，则无法执行入队操作。
2.2 出队操作出队操作是将队列首部的元素删除并返回。
在队列中，只有队首的元素才能被删除并返回。
如果队列为空，则无法执行出队操作。
3. 队列的实现方法队列可以通过数组或链表来实现。
下面分别介绍这两种实现方法。
3.1 数组实现数组实现队列时，需要定义两个指针，分别指向队首和队尾。
入队操作将元素添加到队尾，出队操作将队首元素删除并返回。
需要注意的是，当队尾指针到达数组末尾时，需要将队尾指针移到数组的起始位置。
优点•数组实现的队列在空间利用上比较高效。
•入队和出队操作的时间复杂度均为O(1)。
缺点•数组实现的队列在动态调整大小时比较困难。
•如果队列中存在大量删除操作，会导致存储空间的浪费。
3.2 链表实现链表实现队列时，可以使用单向链表或双向链表。
入队操作在链表尾部插入新的节点，出队操作删除链表头部节点。
优点•链表实现的队列在动态调整大小时比较灵活。
•链表实现的队列可以实现任意长度的队列。
缺点•链表实现的队列在空间利用上比较低效。
•入队和出队操作的时间复杂度均为O(1)。
4. 队列的应用队列在实际问题中有广泛的应用，下面介绍几个常见的应用场景。
4.1 任务调度队列可以用来实现任务调度，例如操作系统中的进程调度、网络中的消息调度等。
任务按照加入队列的顺序进行处理，保证了公平性和顺序性。
4.2 网络通信队列可以用来实现网络通信中的消息队列，用于存储待发送的消息和接收到的消息。
发送方将消息加入队列，接收方从队列中读取消息。
数据结构栈和队列实验报告
数据结构栈和队列实验报告数据结构栈和队列实验报告1.实验目的本实验旨在通过设计栈和队列的数据结构，加深对栈和队列的理解，并通过实际操作进一步掌握它们的基本操作及应用。
2.实验内容2.1 栈的实现在本实验中，我们将使用数组和链表两种方式实现栈。
我们将分别实现栈的初始化、入栈、出栈、判断栈是否为空以及获取栈顶元素等基本操作。
通过对这些操作的实现，我们可将其用于解决实际问题中。
2.2 队列的实现同样地，我们将使用数组和链表两种方式实现队列。
我们将实现队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空以及获取队头元素等基本操作。
通过对这些操作的实现，我们可进一步了解队列的特性，并掌握队列在实际问题中的应用。
3.实验步骤3.1 栈的实现步骤3.1.1 数组实现栈（详细介绍数组实现栈的具体步骤）3.1.2 链表实现栈（详细介绍链表实现栈的具体步骤）3.2 队列的实现步骤3.2.1 数组实现队列（详细介绍数组实现队列的具体步骤）3.2.2 链表实现队列（详细介绍链表实现队列的具体步骤）4.实验结果与分析4.1 栈实验结果分析（分析使用数组和链表实现栈的优缺点，以及实际应用场景）4.2 队列实验结果分析（分析使用数组和链表实现队列的优缺点，以及实际应用场景）5.实验总结通过本次实验，我们深入了解了栈和队列这两种基本的数据结构，并利用它们解决了一些实际问题。
我们通过对数组和链表两种方式的实现，进一步加深了对栈和队列的理解。
通过实验的操作过程，我们也学会了如何设计和实现基本的数据结构，这对我们在日后的学习和工作中都具有重要意义。
6.附件6.1 源代码（附上栈和队列的实现代码）6.2 实验报告相关数据（附上实验过程中所产生的数据）7.法律名词及注释7.1 栈栈指的是一种存储数据的线性数据结构，具有后进先出(LIFO)的特点。
栈的操作主要包括入栈和出栈。
7.2 队列队列指的是一种存储数据的线性数据结构，具有先进先出(FIFO)的特点。
数据结构实验报告-队列的操作
for(i=0 ; i<10; i++)
{
printf(" %d ",j);
EnQueue(S,j); //元素入队列
j++;
}
printf("\n元素出队列");
for(i=0 ; i<10; i++)
{
DeQueue(S,j); //元素出队列
printf(" %d ",j);
}
}
运行结果截图：
1.
四、分析与讨论
对上机实践结果进行分析，上机的心得体会。
五、教师评语
签名：
日期：
成绩
附源程序清单：
1.#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
void main()
{
queue<char> cque;
char c;
typedef struct {
QElemType *base; // 动态分配存储空间
int front; // 头指针，若队列不空，指向队列头元素
int rear; // 尾指针，若队列不空， //指向队列尾元素 的下一个位置
}SqQueue;
Status InitQueue (SqQueue &Q) { // 构造一个空队列Q
if ((Q.rear+1) % MAXQSIZE == Q.front)
return ERROR; //队列满
Q.base[Q.rear] = e;
数据队列实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景数据结构是计算机科学中一个重要的基础学科，其中队列作为一种常用的数据结构，在计算机科学和实际应用中具有广泛的应用。
队列是一种先进先出（FIFO）的线性表，它允许在表的一端进行插入操作，在另一端进行删除操作。
本实验旨在通过实现队列的基本操作，加深对队列数据结构概念和特性的理解，并掌握其在实际应用中的运用。
二、实验目的1. 理解队列数据结构的概念和特性。
2. 掌握队列的存储结构，包括顺序存储和链式存储。
3. 熟悉队列的基本操作，如入队、出队、队列长度、队列状态判断等。
4. 通过实际编程，提高数据结构应用能力。
三、实验内容1. 队列的顺序存储结构实现：- 定义队列结构体，包含队列长度、队列最大长度、队列首尾指针等。
- 实现队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作。
2. 队列的链式存储结构实现：- 定义队列节点结构体，包含队列数据、指针等。
- 实现队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作。
3. 队列的实际应用：- 使用队列实现广度优先搜索（BFS）算法。
- 使用队列实现单链表反转。
- 使用队列实现表达式求值。
四、实验步骤1. 创建队列结构体，定义队列的基本属性和操作函数。
2. 实现队列的顺序存储结构，包括队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作。
3. 实现队列的链式存储结构，包括队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作。
4. 通过实际编程，验证队列的基本操作是否正确。
5. 使用队列实现实际应用，验证队列在解决问题中的应用价值。
五、实验结果与分析1. 顺序存储结构实现：- 队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作均能正常进行。
- 队列的顺序存储结构在插入和删除操作时，需要移动队列中的元素，因此时间复杂度为O(n)。
2. 链式存储结构实现：- 队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否已满等操作均能正常进行。
数据结构队列实验报告
数据结构队列实验报告
《数据结构队列实验报告》
实验目的：通过实验观察和分析队列数据结构的基本特性和操作，加深对队列
的理解和掌握。
实验内容：
1. 实现队列的基本操作：入队、出队、判空、判满等；
2. 使用队列解决实际问题：如模拟排队、实现广度优先搜索等；
3. 对队列的性能进行分析和比较。
实验步骤：
1. 设计并实现队列的基本操作函数；
2. 编写测试程序，对队列进行入队、出队等操作；
3. 使用队列解决实际问题，观察队列的应用效果；
4. 对队列的性能进行分析，比较不同实现方式的性能差异。
实验结果：
1. 队列的基本操作函数能够正确地实现入队、出队等操作；
2. 使用队列解决实际问题时，队列能够有效地管理数据，提高问题的解决效率；
3. 对队列的性能进行分析后发现，在数据量较大时，不同实现方式的性能差异
较大。
实验结论：
通过本次实验，深入理解了队列数据结构的基本特性和操作，并掌握了队列的
应用方法。
同时，通过对队列的性能进行分析和比较，也加深了对数据结构的
性能优化的理解。
队列作为一种重要的数据结构，在实际应用中具有广泛的用
途，对其理解和掌握对于提高程序的效率和性能具有重要意义。
数据结构实验指导书——队列的基本操作
QueuePtr rear;
}LinkQueue;
注意问题：
1．重点理解队列的算法思想，能够根据实际情况选择合适的存储结构。
2．队列的算法是后续实验的基础（树、图、查找、排序等）。
typedefstruct
{ QElemType *base；
int front；
int rear；def struct QNode
{
QElemType data;
struct QNode *next;
}QNode, *QueuePtr;
typedef struct {
实验
实验学时：２学时
实验类型：上机
背景知识：循环队列、链队列，入队、出队。
目的要求：
1．掌握队列的思想及其存储实现。
2．掌握队列的常见算法的程序实现。
实验内容：
（1）采用顺序存储实现循环队列的初始化、入队、出队操作。
（2）采用链式存储实现队列的初始化、入队、出队操作。
（3）在主函数中设计一个简单的菜单，分别测试上述算法。
（4）*综合训练：
银行排队系统模拟:请用一个队列来模拟银行排队系统，队列中存储序号。请设置一个菜单，包括叫号和排号两个选项。若选择叫号，则输出并删除队首元素；若选择排号，则顺序生成一个序号，加入队列，并输出该序号和前面有多少人等候。
实验说明：
1．类型定义
循环队列示例
#define MAXQSIZE 100 //队列的最大长度
实验报告队列
一、实验目的1. 理解队列的概念和特点；2. 掌握队列的基本操作，包括入队、出队、查看队列头元素等；3. 能够使用队列解决实际问题。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 10；2. 编程语言：C语言；3. 开发环境：Visual Studio 2019。
三、实验内容1. 队列的定义和实现；2. 队列的基本操作；3. 使用队列解决实际问题。
四、实验步骤1. 队列的定义和实现（1）定义队列的数据结构```c#define MAXSIZE 100 // 队列的最大容量typedef struct {int data[MAXSIZE]; // 队列的存储空间int front; // 队列头指针int rear; // 队列尾指针} Queue;```（2）初始化队列```cvoid InitQueue(Queue q) {q->front = 0;q->rear = 0;}```（3）判断队列是否为空```cint IsEmpty(Queue q) {return q->front == q->rear;}```（4）判断队列是否已满```cint IsFull(Queue q) {return (q->rear + 1) % MAXSIZE == q->front; }```2. 队列的基本操作（1）入队操作```cint EnQueue(Queue q, int x) {if (IsFull(q)) {return 0; // 队列已满}q->data[q->rear] = x;q->rear = (q->rear + 1) % MAXSIZE; return 1;}```（2）出队操作```cint DeQueue(Queue q, int x) {if (IsEmpty(q)) {return 0; // 队列为空}x = q->data[q->front];q->front = (q->front + 1) % MAXSIZE; return 1;}```（3）查看队列头元素```cint GetHead(Queue q, int x) {if (IsEmpty(q)) {return 0; // 队列为空}x = q->data[q->front];return 1;}```3. 使用队列解决实际问题（1）实现一个简单的函数，将一个整数数组中的元素按照逆序输出```cvoid ReversePrint(int arr[], int n) {Queue q;InitQueue(&q);for (int i = 0; i < n; i++) {EnQueue(&q, arr[i]);}int x;while (!IsEmpty(&q)) {DeQueue(&q, &x);printf("%d ", x);}printf("\n");}```（2）实现一个函数，计算两个整数序列的交集```cvoid Intersection(int arr1[], int n1, int arr2[], int n2, int result[]) {Queue q;InitQueue(&q);for (int i = 0; i < n1; i++) {EnQueue(&q, arr1[i]);}int x;int i = 0, j = 0;while (!IsEmpty(&q)) {DeQueue(&q, &x);while (i < n2 && arr2[i] < x) {i++;}if (i < n2 && arr2[i] == x) {result[j++] = x;}}result[j] = 0; // 标记交集结束}```五、实验结果与分析1. 实验结果（1）定义队列的数据结构（2）初始化队列（3）判断队列是否为空（4）判断队列是否已满（5）入队操作（6）出队操作（7）查看队列头元素（8）使用队列逆序输出整数数组（9）使用队列计算两个整数序列的交集2. 实验分析通过本次实验，我们掌握了队列的基本概念、数据结构、操作方法以及在实际问题中的应用。
队列的建立及应用实验原理
队列的建立及应用实验原理1. 队列的概念队列是一种常见的数据结构，它按照先进先出（FIFO）的原则对元素进行操作。
在队列中，新元素总是从一端（称为队尾）添加，而从另一端（称为队头）删除，类似于现实生活中排队等候的场景。
2. 队列的基本操作队列的基本操作包括入队和出队操作。
其中，入队操作将一个元素插入到队列的队尾，出队操作将队头的元素移除。
队列的典型实现方式有两种：数组和链表。
2.1 数组实现队列1. 初始化一个空队列，包括设置队列的容量和队头、队尾指针。
2. 入队操作：- 判断队列是否已满，如果已满，则无法插入新元素；- 否则，将新元素插入到队尾，并更新队尾指针。
3. 出队操作：- 判断队列是否为空，如果为空，则无法执行出队操作；- 否则，将队头元素移除，并更新队头指针。
2.2 链表实现队列1. 初始化一个空队列，包括设置队头、队尾指针。
2. 入队操作：- 创建一个新的节点，并将新元素赋值给节点的值域；- 将新节点插入到链表的尾部，并更新队尾指针。
3. 出队操作：- 判断队列是否为空，如果为空，则无法执行出队操作；- 否则，移除链表头部的节点，并更新队头指针。
3. 队列的应用实验原理队列的应用非常广泛，在实际编程中常常用到。
以下是一些常见应用实验原理的列举：3.1 队列在多线程编程中的应用•多线程编程中，常常需要使用队列来实现线程间的同步与通信。
一个线程可以将数据放入队列中，另一个线程从队列中取出数据，从而实现线程间的数据传递。
•具体应用场景有消息队列、任务队列等。
3.2 队列在网络编程中的应用•在网络编程中，队列常用来处理客户端请求，将请求加入到队列中并进行排队。
这样可以保证请求按照先后顺序进行处理，避免数据混乱。
•具体应用场景有请求队列、消息队列等。
3.3 队列在操作系统中的应用•在操作系统中，队列被广泛应用于进程调度和页面置换等场景。
操作系统使用队列来管理进程的执行顺序，以及内存中页面的置换算法。
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贵州大学实验报告学院：计信学院专业：网络工程班级：091班姓名XXX 学号XXXXXXXXX 实验组 5 实验时间2011.12.02 指导教师XXXXX 成绩实验项目名称队列的实现实验目的1．掌握队列的思想及其存储实现。
2．掌握队列的常见算法的程序实现。
实验原理1.根据实验内容编程，上机调试、得出正确的运行程序。
2. 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。
3. 写出实验报告（包括源程序和运行结果）。
实验内容1．采用链式存储实现队列的初始化、入队、出队操作。
2．采用顺序存储实现循环队列的初始化、入队、出队操作。
3．在主函数中设计一个简单的菜单，分别测试上述算法。
实验数据及其步骤链式存储队列：#include<stdio.h>#include<iostream>using namespace std;typedef int ElemType;struct Queue{ElemType *queue;int front,rear,len;int Maxsize;};void Initqueue(Queue &Q){cout<<"队列初始化操作"<<endl;Q.Maxsize=10;Q.queue=new ElemType[Q.Maxsize];Q.front=Q.rear=0;}void Enqueue(Queue &Q,ElemType item){if((Q.rear+1)%Q.Maxsize==Q.front){int k=sizeof(ElemType);Q.queue=(ElemType*)realloc(Q.queue,2*Q.Maxsize*k);if(Q.rear!=Q.Maxsize-1){for(int i=0;i<=Q.rear;i++)Q.queue[i+Q.Maxsize]=Q.queue[i];Q.rear+=Q.Maxsize;}Q.Maxsize=2*Q.Maxsize;}Q.rear=(Q.rear+1)%Q.Maxsize;Q.queue[Q.rear]=item;}ElemType Outqueue(Queue &Q){if(Q.front==Q.rear){cout<<"队列已空,无法删除!"<<endl;exit(1);}Q.front=(Q.front+1)%Q.Maxsize;return Q.queue[Q.front];}struct LNode{ElemType data;LNode *next;};struct LinkQueue{LNode *front;LNode *rear;};void init(LinkQueue &HQ){cout<<"链式队列初始化"<<endl;HQ.front=HQ.rear=NULL;}void enq(LinkQueue &HQ,ElemType item) {LNode *newptr=new LNode;newptr->data=item;newptr->next=NULL;if(HQ.rear==NULL)HQ.front=HQ.rear=newptr;elseHQ.rear=HQ.rear->next=newptr;}ElemType outq(LinkQueue &HQ){if(HQ.front==NULL){cout<<"链队为空,无法删除"<<endl;exit(1);}ElemType temp=HQ.front->data;LNode *p=HQ.front;HQ.front=p->next;if(HQ.front==NULL)HQ.rear=NULL;delete p;return temp;}void main(){ElemType x,y;int i;int a[4]={1,3,5,7};cout<<"原始数组数据"<<endl;for(i=0;i<4;i++)cout<<a[i]<<" ";cout<<endl;Queue q1;cout<<"操作一"<<endl;Initqueue(q1);for(i=0;i<4;i++)Enqueue(q1,a[i]);cout<<"输入要进队列的元素:"<<endl;cin>>x;Enqueue(q1,x);cout<<"出队操作"<<endl;for(i=0;i<5;i++)cout<<Outqueue(q1)<<" ";cout<<endl;LinkQueue q2;cout<<"操作二"<<endl;init(q2);for(i=0;i<4;i++)enq(q2,a[i]);cout<<"输入要进链队列的元素"<<endl;cin>>y;enq(q2,y);cout<<"出链队操作"<<endl;for(i=0;i<5;i++)cout<<outq(q2)<<" ";cout<<endl;}运行结果如下：顺序存储队列：#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#define OVERFLOW -1#define OK 1#define ERROR 0#define MAXSIZE 100typedef struct{int *elem;//队列存储空间int front;int rear;}SqQueue;//判断选择是否正确int menu_select(){int sn;for(;;){scanf("%d",&sn);if(sn<1||sn>6)printf("\n\t输入错误，请重新输入\n");elsebreak;}return sn;}int InitQueue(SqQueue &Q){Q.elem=(int *)malloc(MAXSIZE*sizeof(int));if(!Q.elem)exit(OVERFLOW);Q.front=Q.rear=-1;for(int i=0;i<MAXSIZE;i++)Q.elem[i]=-1;return OK;}int QueueLength(SqQueue Q){return (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE; }void Display(SqQueue Q){for(int i=0;i<=QueueLength(Q);i++)if(Q.elem[i]!=-1)printf("%d ",Q.elem[i]);printf("\n");}int EnQueue(SqQueue &Q,int e){Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE;if(Q.rear==Q.front)return ERROR;Q.elem[Q.rear]=e;return OK;}int DeQueue(SqQueue &Q,int &e){if(Q.front==Q.rear)return ERROR;e=Q.elem[Q.front+1];Q.elem[Q.front+1]=-1;Q.front=(Q.front+1)%MAXSIZE;return OK;}void main(){SqQueue Q;InitQueue(Q);int elem,e;printf("请输入队列元素(以0结束):\n");scanf("%d",&elem);while(elem!=0){EnQueue(Q,elem);scanf("%d",&elem);}printf("队列为：\n");Display(Q);printf("1.初始化一个队列;\n2.入队;\n3.出队;\n4.显示队列的所有元素;\n5.队列长度:\n6.结束;\n");while(1){switch(menu_select()){case 1:printf("请输入队列元素(以0结束):\n");scanf("%d",&elem);while(elem!=0){EnQueue(Q,elem);scanf("%d",&elem);}printf("队列为：\n");Display(Q);fflush(stdin);break;case 2:scanf("%d",&elem);EnQueue(Q,elem);printf("队列为：\n");Display(Q);fflush(stdin);break;case 3:DeQueue(Q,elem);printf("队列为：\n");Display(Q);break;case 4:printf("\n队列的所有元素:\n");Display(Q);break;case 5:printf("%d\n",QueueLength(Q));break;case 6:return;}}}实验总结1．了解了链式存储实现队列的初始化、入队、出队操作。
2．加深了关于顺序存储实现循环队列的初始化、入队、出队操作指导教师意见。