实验五 队列的应用(参考答案)
实验报告——栈和队列的应用

实验5 栈和队列的应用目的和要求:(1)熟练栈和队列的基本操作;(2)能够利用栈与队列进行简单的应用。
一、题目题目1.利用顺序栈和队列,实现一个栈和一个队列,并利用其判断一个字符串是否是回文。
所谓回文,是指从前向后顺读和从后向前倒读都一样的字符串。
例如,a+b&b+a等等。
题目2. 假设在周末舞会上,男士们和女士们进入舞厅时,各自排成一队。
跳舞开始时,依次从男队和女队的队头上各出一人配成舞伴。
若两队初始人数不相同,则较长的那一队中未配对者等待下一轮舞曲。
现要求写一算法模拟上述舞伴配对问题,并实现。
题目3. 打印机提供的网络共享打印功能采用了缓冲池技术,队列就是实现这个缓冲技术的数据结构支持。
每台打印机具有一个队列(缓冲池),用户提交打印请求被写入到队列尾,当打印机空闲时,系统读取队列中第一个请求,打印并删除之。
请利用队列的先进先出特性,完成打印机网络共享的先来先服务功能。
题目4. 假设以数组Q[m]存放循环队列中的元素, 同时设置一个标志tag,以tag == 0和tag == 1来区别在队头指针(front)和队尾指针(rear)相等时,队列状态为“空”还是“满”。
试编写与此结构相应的插入(enqueue)和删除(dlqueue)算法。
题目5. 利用循环链队列求解约瑟夫环问题。
请大家从本组未讨论过的五道题中选择一道,参照清华邓俊辉老师MOOC视频及课本相关知识,编写相应程序。
选择题目3:打印机提供的网络共享打印功能采用了缓冲池技术,队列就是实现这个缓冲技术的数据结构支持。
二、程序清单//Ch3.cpp#include<iostream.h>#include<stdio.h>#include"ch3.h"template <class T>void LinkedQueue<T>::makeEmpty()//makeEmpty//函数的实现{LinkNode<T>*p;while(front!=NULL)//逐个删除队列中的结点{p=front;front=front->link;delete p;}};template <class T>bool LinkedQueue<T>::put_in(T&x){//提交命令函数if(front==NULL){//判断是否为空front=rear=new LinkNode<T>;//如果为空,新结点为对头也为对尾front->data=rear->data=x;if(front==NULL) //分配结点失败return false;}else{rear->link=new LinkNode<T>;//如不为空,在链尾加新的结点rear->link->data=x;if(rear->link==NULL)return false;rear=rear->link;}return true;};template <class T>bool LinkedQueue<T>::carry_out()//执行命令函数{if(IsEmpty()==true)//判断是否为空{ return false; }cout<<front->data<<" ";//输出链尾的数据,代表执行打印命令LinkNode<T>*p=front;front=front->link;//删除以执行的命令,即对头修改delete p; //释放原结点return true;};void main() //主函数{LinkedQueue<char> q;//定义类对象char flag='Y'; //标志是否输入了命令const int max=30;//一次获取输入命令的最大个数while(flag=='Y') //循环{int i=0;char str[max]; //定义存储屏幕输入的命令的数组gets(str); //获取屏幕输入的命令while(str[i]!='\0'){q.put_in(str[i]);//调用提交命令函数,将每个命令存入队列中i++;}for(int j=0;j<=i;j++){if(q.IsEmpty()==true) //判断是否为空,为空则说明没有可执行的命令{cout<<"已经没有可执行的命令!是否继续输入命令(Y|N)?"<<endl;cin>>flag;continue; //为空跳出for循环为下次输入命令做好准备}q.carry_out();//调用执行命令的函数,将命令打印并删除}三、程序调试过程中所出现的错误无。
数据结构实验报告-栈和队列的应用

《数据结构》第五次实验报告学生姓名学生班级学生学号指导老师雷大江重庆邮电大学计算机学院一、实验内容1) 利用栈深度优先进行迷宫求解。
用数组表示迷宫建立栈,利用栈实现深度优先搜索2) 利用队列宽度优先进行迷宫求解。
用数组表示迷宫建立队列,利用队列实现宽度优先搜索二、需求分析利用栈的结构,走过的路入栈,如果不能走出栈,采用遍历法,因此栈内存储的数据就是寻一条路径。
当到达了某点而无路可走时需返回前一点,再从前一点开始向下一个方向继续试探。
因此,压入栈中的不仅是顺序到达的各点的坐标,而且还要有从前一点到达本点的方向,即每走一步栈中记下的内容为(行,列,来的方向)。
三、详细设计(1)基本代码struct item{int x ; //行int y ; //列} ;item move[4] ;(2)代码栈构造函数:void seqstack::Push(int x,int y,int d) //入栈{if(top>=StackSize-1)throw"上溢";top++;data[top].d=d;data[top].x=x;data[top].y=y;}寻找路径:int seqstack::findpath(int a,int b){item move[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};//定义移动结构int x, y, d, i, j ;Push(a,b,-1); //起点坐标入栈while(top!=-1){d=data[top].d+1;x=data[top].x;y=data[top].y;Pop(); //出栈while (d<4) //方向是否可以移动{i=x+move[d].x ; j=y+move[d].y ; //移动后坐标if(Map[i][j]==0) //是否能移动 {Push(x,y,d); //移动前坐标入栈x=i;y=j;Map[x][y]= -1 ;if(x==m&&y==n) //判断是否为终点坐标 {Push(x,y,-1);return 1 ;}else d=0 ;}else d++ ;}}return 0;}(3)伪代码a)栈初始化;b)将入口点坐标及到达该点的方向(设为-1)入栈c)while (栈不空){栈顶元素=(x , y , d)出栈 ;求出下一个要试探的方向d++ ;while (还有剩余试探方向时){ if (d方向可走)则 { (x , y , d)入栈 ;求新点坐标 (i, j ) ;将新点(i , j)切换为当前点(x , y) ;if ( (x ,y)= =(m,n) ) 结束 ;else 重置 d=0 ;}else d++ ;}}(4)时间复杂程度时间复杂程度为O(1)2.3 其他在运行时可选择是否自己构造地图,实现函数如下:void creatmap() //自创地图函数{for(int i=1;i<9;i++){for(int j=1;j<9;j++)Map[i][j]=0;}Map[8][9]=1;printmap();cout<<"请设置障碍物位置:(x,y)。
LAB05 队列的操作及应用

p = p->nextarc;
>adjveቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ].cData);
Visited[p->adjvex]=1; printf(" %c //Visit Function
",ag.vertices[p-
//push stack pStack (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode)); if(!pStack) return; 立不成功 pStack->parc = p; pStack->next = Stack->next; Stack->next = pStack; //push over } } //pop stack temp = Stack->next; Stack->next = temp->next; p = temp->parc->nextarc; free(temp); //pop over
6. 程序的调试与计算结果的分析
得到最佳方案。
k++; if (vx[p].sheep!=vx[q].sheep) k++; if (vx[p].vegetable!=vx[q].vegetable ) k++; if (vx[p].farmer!=vx[q].farmer&&k<=1) { return (1); } else return (0); } void create_graph() { // 创建图 int i, j, f, w, s, v; vnum=0; for (f = 0; f <=1; f++) for (w = 0; w <=1; w++) for (s = 0; s<=1; s++) for (v = 0; v <= 1; v++) if (safe(f, w, s, v)==1) { vx[vnum].farmer=f; vx[vnum].wolf=w; vx[vnum].sheep=s; vx[vnum].vegetable=v; vnum++; } for (i = 0; i < vnum; i++) for (j=0; j<vnum; j++) if (connected(i, j)==1) { matrix[i][j]=1; } else matrix[i][j]=0; return; } void print_path(int u, int v) { // 输出方法 int k=u; while (k!=v) { printf("%d %d %d %d\n", vx[k].farmer,vx[k].wolf,vx[k].sheep, vx[k].vegetable); k=path[k]; } printf("%d %d %d %d\n", vx[k].farmer, vx[k].wolf, vx[k].sheep, vx[k].vegetable); } void dfs_path(int u, int v) { int j; visited[u]=1; for (j = 0; j < vnum; j++) if (matrix[u][j]==1 && visited[j]==0 && visited[v]==0) { path[u]=j; dfs_path(j, v); } }
队列研究参考答案

队列研究参考答案队列研究参考答案队列是计算机科学中常用的数据结构之一,它按照先进先出(FIFO)的原则管理数据。
在计算机科学领域,队列被广泛应用于各种算法和系统设计中。
本文将探讨队列的基本概念、应用场景以及一些常见问题的解答。
一、队列的基本概念队列是一种线性数据结构,它可以看作是一种特殊的线性表。
队列的特点是只允许在表的一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作。
这一特点使得队列的数据操作具有先进先出的特性。
在队列中,插入操作称为入队(enqueue),删除操作称为出队(dequeue)。
入队操作将新的元素添加到队列的尾部,而出队操作则删除队列的头部元素。
队列的头部和尾部分别称为队头和队尾。
队列的实现方式有多种,常见的有数组和链表。
数组实现的队列需要指定队列的最大长度,而链表实现的队列则可以动态调整大小。
二、队列的应用场景队列在计算机科学中具有广泛的应用场景。
以下是一些常见的应用场景:1. 消息队列:在分布式系统中,消息队列常用于解耦系统组件之间的通信。
生产者将消息放入队列,消费者从队列中获取消息并进行处理。
2. 线程池:线程池是一种常见的多线程编程模型,它使用队列来管理待执行的任务。
线程池中的线程从队列中获取任务并执行。
3. 广度优先搜索:在图论中,广度优先搜索算法(BFS)使用队列来管理待访问的节点。
该算法按照距离递增的顺序访问节点,从而实现图的遍历。
4. 缓存淘汰策略:在缓存系统中,队列常用于实现缓存淘汰策略。
当缓存空间满时,新的数据将替换队列头部的旧数据。
5. 调度算法:在操作系统中,队列被广泛应用于调度算法。
例如,多级反馈队列调度算法使用多个队列来管理不同优先级的任务。
三、常见问题解答1. 如何判断队列为空?当队列中没有任何元素时,可以认为队列为空。
2. 如何判断队列已满?对于使用数组实现的队列,可以通过比较队列的元素个数和队列的最大长度来判断队列是否已满。
对于使用链表实现的队列,一般不会出现队列已满的情况。
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。
队列的应用实验报告

一、实验目的1. 理解队列的基本概念和特性,包括先进先出(FIFO)原则。
2. 掌握队列的基本操作,如初始化、入队、出队、判空、判满等。
3. 熟悉队列在实际问题中的应用,如操作系统中的进程调度、任务队列管理等。
4. 通过编程实现队列的应用,验证队列在实际问题中的有效性。
二、实验环境1. 编程语言:Python2. 开发工具:PyCharm3. 操作系统:Windows 10三、实验内容1. 队列的基本操作- 初始化队列:创建一个空队列,并设置队头指针(front)和队尾指针(rear)。
- 入队:将元素添加到队列的队尾。
- 出队:从队列的队头删除元素。
- 判空:判断队列是否为空。
- 判满:判断队列是否已满。
2. 队列的应用- 操作系统中的进程调度:使用队列模拟进程调度,将进程按照到达时间顺序入队,并根据CPU调度的策略进行出队。
- 任务队列管理:使用队列管理任务,将任务按照优先级或到达时间顺序入队,并根据任务处理的需要进行出队。
3. 编程实现- 使用Python实现队列的基本操作。
- 使用队列模拟操作系统中的进程调度。
- 使用队列管理任务队列。
四、实验步骤1. 队列的基本操作```pythonclass Queue:def __init__(self, capacity):self.capacity = capacityself.queue = [None] capacityself.front = 0self.rear = -1self.size = 0def is_empty(self):return self.size == 0def is_full(self):return self.size == self.capacitydef enqueue(self, item):if self.is_full():print("队列已满")returnself.rear = (self.rear + 1) % self.capacity self.queue[self.rear] = itemself.size += 1def dequeue(self):if self.is_empty():print("队列已空")return Noneitem = self.queue[self.front]self.front = (self.front + 1) % self.capacity self.size -= 1return itemdef peek(self):if self.is_empty():print("队列已空")return Nonereturn self.queue[self.front]```2. 操作系统中的进程调度```pythondef process_scheduling(queue):while not queue.is_empty():process = queue.dequeue()print(f"进程 {process} 正在执行")# 模拟进程执行time.sleep(1)```3. 任务队列管理```pythondef task_management(queue):while not queue.is_empty():task = queue.dequeue()print(f"任务 {task} 正在执行")# 模拟任务执行time.sleep(1)```五、实验结果与分析1. 队列的基本操作通过实验,验证了队列的基本操作的正确性,包括入队、出队、判空、判满等。
队列的操作及应用 - 副本

队列的操作及应用1:实验描述队列是指允许在一端进行插入,而在另一端进行删除的线性表。
本实验进行简的队列操作及应用,包括入队操作,退队操作,循环队列应用。
以巩固队列的知识,探寻队列在生活中的应用。
2实验内容(1)入队运算1:判断队列是否满2:将队尾指针进一3:将新元素放入,并且置队列非空标志。
(2)退队运算1:判断队列是否为空2:将排头指针进一3:将排头元素取出,并且判断队列是否为空。
(3)循环队列应用3实验结果及分析每进行一次入队运算,队尾指针就进一。
当队尾指针rear=m+1时,则置rear=1。
每进行一次退队运算,排头指针就进一。
当排头指针front=m+1时,则置front=1。
4结论队列的顺序储存结构一般采用循环队列的形式,入队退队是其简单运算。
在计算机软件设计中,循环队列的应用是很普遍。
凡是“先来先服务”原则的问题,都可以用循环队列来解决。
附录/代码入队//ch2_11.cppTempate<typename T>Void addcp(T*q,int m,int &front,int &rear,int &s,T,x){if((s==1)&&(rear=front)){printf("Queue-overflow\n");return;}++rear;If(rear==m+1)rear=1;q[rear-1]=x;s=1;Return;}退队//ch2_22.cppUsing namespace std;Tempate<typename T>T delcp(T*q,int m,int &front,int &rear,int &s,T,x) {T y;If (s==0){printf("Queue-enderflow\n");return;}++front;If(front==m+1)front=1;*y=q[front-1];If(front==rear)s=0;Reture;}。
实验五 图的基本操作

实验五图的基本操作一、实验目的1、使学生可以巩固所学的有关图的基本知识。
2、熟练掌握图的存储结构。
3、熟练掌握图的两种遍历算法。
二、实验内容本次实验提供4个题目,难度相当,学生可以根据自己的情况选做,其中题目一是必做题,其它选作!题目一:图的遍历(必做)[问题描述]对给定图,实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。
[基本要求]以邻接表为存储结构,实现连通无向图的深度优先和广度优先遍历。
以用户指定的结点为起点,分别输出每种遍历下的结点访问序列。
【测试数据】由学生依据软件工程的测试技术自己确定。
题目二:在图G中求一条从顶点 i 到顶点 s 的简单路径[测试数据]自行设计[题目三]:在图G中求一条从顶点 i 到顶点 s 且长度为K的简单路径[测试数据]自行设计三、实验前的准备工作1、掌握图的相关概念。
2、掌握图的逻辑结构和存储结构。
3、掌握图的两种遍历算法的实现。
四、实验报告要求1、实验报告要按照实验报告格式规范书写。
2、实验上要写出多批测试数据的运行结果。
3、结合运行结果,对程序进行分析。
一.实验内容定义结构体QueueNode,并完成队列的基本操作,利用队列先进先出的性质,在广度优先遍历时将队列作为辅助工具来完成广度优先遍历。
void EnQueue(QueueList* Q,int e)函数实现进队操作,if-else语句完成函数的具体操作void DeQueue(QueueList* Q,int* e)函数实现出队操作,if-else语句完成函数的具体操作void CreatAdjList(Graph* G)函数用来完成创建图的操作,其中使用两次for循环语句第一次用循环语句输入顶点,第二次建立无向图中的边和表,流程图如图表1所示void dfs(Graph *G,int i,int visit[])函数是从第i个顶点出发递归的深度优先遍历图G深度优先搜索:dfs():寻找v的还没有访问过的邻接点,循环找到v的所有的邻接点,每找到一个都以该邻接点为新的起点递归调用深度优先搜索,找下一个邻接点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验五、队列的应用
一、实验原理:
一种“先进先出”(FIFO---First In First Out)的数据结构:即插入在队尾一端进行,而删除在队头进行。
键盘缓冲区问题:
设计算法实现模拟键盘缓冲区问题。
假设有两个进程同时存在于一个应用程序之中,第一个进程连续在屏幕上显示字符“X”,第二个进程不断检查键盘上是否有输入,若有则读入用户键入的字符,将其保存到键盘缓冲区之中。
程序约定当用户键入一个逗号“,”,则表示第一进程结束,系统开始显示那些在键盘缓冲区中的字符;接着继续执行第一个进程,即,在屏幕上显示字符“X”;当用户输入“;”的时候,刚结束整个程序。
算法提示:为了充分利用缓冲区的空间往往将缓冲区设计成循环队列的结构,并为循环队列结构的缓冲区设置一个队首指针和一个队尾指针。
每输入法一个字符到缓冲区中,就将尾指针后移,链入缓冲区的循环队列之中;每输出一个字符号,就将队头指针前移,将它从缓冲队列中删除。
参考代码:
/*键盘缓冲区问题*/
#define MAXSIZE 20
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#include "stdio.h"
#include "conio.h"
#include "dos.h"
typedef char elemtype;
typedef struct
{
elemtype elem[MAXSIZE];
int front, rear;
}queuetype;
int enque(queuetype *s, elemtype x) /*数据入队列*/
{
if (( s->rear+1)%MAXSIZE==s->front ) /*队列已满*/
return (FALSE);
else
{
s->rear=(s->rear+1) % MAXSIZE;
s->elem[s->rear]=x;
return(true);
}
}
elemtype delqueue (queuetype *s ) /*数据出队列*/
{
if (s-front==s->rear) /*队列为空*/
return(NULL);
else /*队列非空*/
{
s->front=(s->front+1)%MAXSIZE;
return(s->elem[s->front]);
}
}
main()
{
char ch1,ch2;
queuetype *p;
int t,f;
p=(queuetype *)malloc(sizeof(queuetype));
p->front=0;
p->rear=0;
while(1) /*开始交替执行*/
{
while(1) /*第一个进程的执行*/
{
if(kbhit()) /*检测是否有键盘输入*/
{
ch1=bdos(7,0,0); /*中断调用,键入字符存入ch1*/
f=enqueue( p, ch1 ); /*字符入循环队列*/
if ( f== FALSE )
{
printf(" The queue is already full !\n");
break;
}
}
if ( ch1==';' || ch1==',' )
break; /*第一个进程正常结束情况*/
printf("X"); /*执行第一个进程*/
}
ch2=delqueue(p);
while( ch2 != NULL )
{
putchar(ch2); /*在屏幕上显示输入缓冲区中的内容*/
ch2=delqueue(p); /*字符出队列*/
}
getchar(); /*为看清屏幕内容, 在此暂停, 按回车继续
if (ch1==';'||f==FALSE) /*程序结束*/
break;
else /*继续执行*/
ch1=''; /*先置空ch1*/
}
}。