实验八 队列(循环队列)的表示和实现

浙江大学城市学院实验报告课程名称数据结构基础实验项目名称实验八队列（循环队列）的表示和实现学生姓名专业班级学号实验成绩指导老师（签名）日期2014-11-27一.实验目的和要求1、掌握队列的存储结构及基本操作。

2、掌握循环队列的设置及循环队列的各种基本操作的实现。

3、通过具体的应用实例，进一步熟悉和掌握队列的实际应用。

二.实验内容1、建立头文件SeqQueue.h，定义顺序存储的循环队列存储结构，并编写循环队列的各种基本操作实现函数。

同时建立一个验证操作实现的主函数文件test3_2.cpp，编译并调试程序，直到正确运行。

2、选做：编写程序，实现舞伴问题。

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。

要求设计一个函数void partner()，模拟上述舞伴配对问题。

基本要求:1) 由键盘输入数据，每对数据包括姓名和性别；2) 输出结果包括配成舞伴的女士和男士的姓名，以及未配对者的队伍名称和队头者的姓名；3) 要求利用SeqQueue.h中已实现的顺序循环队列的基本操作函数来实现。

函数void partner() 添加到文件test3_2.cpp中，在主函数中进行调用测试。

3、填写实验报告，实验报告文件取名为report8.doc。

4、上传实验报告文件report8.doc、源程序文件test3_2.cpp及SeqQueue.h 到Ftp服务器上自己的文件夹下。

三. 函数的功能说明及算法思路抽象数据类型：ADT SET isData：一个队列Q，假定用标示符Queue表示队列的存储类型Operation：void InitQueue(Queue& Q)//初始化队列为空并带有动态存储空间分配int EmptyQueue(Queue Q)//判断队列是否为空,空返回1,否则返回0void EnQueue(Queue& Q , ElemType item )//向队列插入元素，若队列已满重新分配更大的存储空间ElemType OutQueue(Queue& Q)//从队列中删除元素并返回ElemType PeekQueue(Queue Q)//读取队首元素，不改变队列状态void ClearQueue(Queue &Q)//清除队列为空，并释放动态存储空间void partner(Queue a,Queue b)//实现解决舞伴问题end QUEUE存储结构：typedef char ElemType;struct Queue{ //动态分配ElemType *queue;int front,rear;//队头指针,队尾指针int MaxSize;//队列最大存储数};struct Dancer{ //存储舞者的姓名和性别char name;char sex;};解决舞伴问题分析：void partner(Queue a,Queue b)建立两个队列a和b，a放女生，b放男生。

根据队列队首出的原则，排在前面的人依次出列，直到有一队为空。

此时若有一队里面还有人未配对，则该队的对头就是等待下个舞曲的人。

四. 实验结果与分析男女人数相同：女队人数多：五. 心得体会了解队列性质，根据此才能编程【附录----源程序】test3_2.cpp：#include<stdio.h>#include<iostream.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include "SeqQueue.h"int main(){Queue q;InitQueue(q);if(EmptyQueue (q))cout<<"队列为空"<<endl;elsecout<<"队列非空"<<endl;char date;cout<<"请输入元素(以#结尾)"<<endl;cin>>date;while(date!='#'){EnQueue (q,date);cin>>date;}cout<<"该队列的队头元素为:"<<PeekQueue(q)<<endl;cout<<"将输出队列数据"<<endl;while(!EmptyQueue(q))printf("%c ",OutQueue(q));cout<<endl;ClearQueue(q);cout<<"--------------实现舞伴问题------------------"<<endl;Queue a,b;InitQueue(a);InitQueue(b);partner(a,b);ClearQueue(a);ClearQueue(b);return 0;}SeqQueue.h：typedef char ElemType;struct Queue{ElemType *queue;int front,rear;//队头指针,队尾指针int MaxSize;//队列最大存储数};struct Dancer{char name;char sex;};void InitQueue(Queue& Q){//初始化队列为空并带有动态存储空间分配Q.MaxSize=10;Q.queue=new ElemType[Q.MaxSize];Q.rear=Q.front=0;}int EmptyQueue(Queue Q){//判断队列是否为空,空返回1,否则返回0return Q.front==Q.rear;}void EnQueue(Queue& Q , ElemType item ){//向队列插入元素，若队列已满重新分配更大的存储空间if((Q.rear+1)%Q.MaxSize==Q.front)//存储空间用完，申请两倍大小空间{int k=sizeof(ElemType);Q.queue=(ElemType*)realloc(Q.queue,2*Q.MaxSize*k);if(Q.rear!=Q.MaxSize-1){//把原队列的尾部内容向后移动MaxSize个位置for(int i=0;i<=Q.rear;i++)Q.queue[i+Q.MaxSize]=Q.queue[i];Q.rear+=Q.MaxSize;//指针也移动MaxSize个位置}Q.MaxSize=2*Q.MaxSize;}Q.rear=(Q.rear+1)%Q.MaxSize;Q.queue[Q.rear]=item;}ElemType OutQueue(Queue& Q){//从队列中删除元素并返回if(Q.front==Q.rear){cerr<<"队列已空，无法删除！"<<endl;exit(1);}//将front指向下一个元素并返回首元素Q.front=(Q.front+1)%Q.MaxSize;return Q.queue[Q.front];}ElemType PeekQueue(Queue Q){//读取队首元素，不改变队列状态if(Q.front==Q.rear){cerr<<"队列已空，无法读取！"<<endl;exit(1);}return Q.queue[(Q.front+1)%Q.MaxSize];}void ClearQueue(Queue &Q){//清除队列为空，并释放动态存储空间if(Q.queue!=NULL)free(Q.queue);Q.front=Q.rear=0;Q.queue=NULL;Q.MaxSize=0;}void partner(Queue a,Queue b){Dancer d; //存放舞者性别和年龄cout<<"请输入舞会上舞者的姓名和性别(a为女性，b为男性，并以#结束)："<<endl;cin>>>>d.sex;while(!='#' && d.sex!='#'){if(d.sex=='a') EnQueue(a,);else if(d.sex=='b') EnQueue(b,);else cout<<"性别输入错误！"<<endl;cin>>>>d.sex;}cout<<"男女配成队的舞伴是："<<endl;while(!EmptyQueue(a) && !EmptyQueue(b))cout<<OutQueue(a)<<' '<<OutQueue(b)<<endl;if(!EmptyQueue(a)){cout<<"女队中有未配对者需等待下一轮舞曲。

"<<endl;cout<<OutQueue(a)<<"是下一轮第一个得到舞伴的人。

"<<endl;}if(!EmptyQueue(b)){cout<<"男队中有未配对者需等待下一轮舞曲。

"<<endl;cout<<OutQueue(b)<<"是下一轮第一个得到舞伴的人。

"<<endl;}}。