数据结构导论-实践设计报告-1

实践考核题第一题设计报告书
队列是有限个同类型数据元素的线性序列，是一种先进先出（First In First Out）的新型表，新加入的数据元素插在队列的尾端，出队列的数据元素在队列首部被删除。

顺序存储实现的队列称为顺序队列，它由一个一维数组（用于存储队列中元素）及两个分别指示队列首和队列尾元素的变量组成，这两个变量分别称为“队列首指针”和“队列尾指针”。

（1）、队列是有限的数据元素的集合，要定义一个常量说明该队列的大小；
（2）、定义顺序队列的类型包括一个数据域和两个指针域（首指针和尾指针），并声明一个该类型的变量以便于操作；
（3）、根据需求分析写出每个函数的功能：
置空函数：根据函数的形参，即传递进来的队列指针，调用它的首指针和尾指针让两个指针相等，就把队列中的元素全部清空。

入队函数：首先判断该队列是否已满，如果队列已满，就退出操作。

否则，执行入队操作的语句，由于是循环队列所以在移动尾指针时，要把尾指针的位置取余运算（queue.rear=(queue.rear+1)%maxsize;），然后把数据元素赋给尾指针(queue,data[queue.rear]=x;)。

出队函数：当有数据元素要出队时，首先判断该队列是否为空，如果为空时，元素出队列失败。

否则，当队列不为空时，执行出队操作（queue.front=(queue.front+1)%maxsize;）返回数值1，说明出队成功。

判空函数：该函数是用来判断队列是否为空的，是被别的函数调用作为判断条件用，若果为空的话就返回数值0，标志不能继续执行下面的语句。

判断为空的条件是：queue.rear==queue.front；如果为空返回值为1，否则返回值为0。

详细设计
对于队列的操作首先需要把队列置空，然后插入数据元素，在插入元素时需要判断是否队列已满，在数据元素出队时需要先对队列判断是否为空，如果为空时结束程序继续执行，否则继续执行出队操作。

（1）定义结构体
Typedef struct seqqueue //定义结构体类型seqqueue
{
Int data[maxsize]; //结构体中的三个变量第一个为整形数组
Int front,rear; //第二和第三个为整形类型的表示队首的变量和队尾的变量}queue; //对结构体变量定义了一个别名
Queue qe; //定义结构体类型的变量
（2）置空的函数代码：
Void Setnull(queue qe){ //把队列传进函数
qe.front = 0; //把队列的首指针赋值为0
qe.rear = 0; //把队列的尾指针赋值为0，让它和首指针的地址相同
}
(3) 判空函数代码：
Int isempty(queue qe){ //通过参数qe判断队列是否为空
If(qe.rear == qe.front) //判断的条件是判断首指针和尾指针的地址是否相同Return 1; //如果相等返回1
Else
Return 0; //如果不相等返回0
}
（4）入队函数代码：
Int enqueue(queue qe, int x){ //通过参数把x的数值传递给队列qe If((qe.rear+1)%maxsize == qe.front) //判断队列qe是否已满
{
Error(“队列已满”); //若队列已满，则入队列失败
Return 0; //返回值为0
}
Else{ //否则执行else的操作
Qe.rear = (qe.rear+1)%maxsize; //把尾指针地址加1
Return 1; //成功，则返回1
}
}
（5）出队函数代码：
Int dequeue(queue qe){ //通过参数qe把队列中先首指针地址中的数据删除If(isempty(qe)){ //通过调用判空函数判断队列是否为空
Error(“队列为空”); //若为空则弹出队列为空的消息
Return 0; //返回值为0
}
Else{ //不为空
Qe.front = (qe.front + 1)%maxsize; //把首指针的位置前移一个单位，就把原来的数据丢失Return 1; //删除成功则返回值1
}
}
（6）通过编写主函数代码，调用以上这四个函数来实现队列的基本操作
Void main()
{
Int flag; //标志变量，判断是入队还是出队
Int i; //设置普通变量
Queue qe; //定义结构体变量qe
Setnull(qe); //调用置空函数，先把队列置空
While(1)
{
Printf(“请输入标志数值：1表示入队数据，2表示出对数据，0表示本次运行结束\n”); //输入提示判断标志
Scanf(“%d”,&flag); //输入的标志数
Switch(flag) //用switch结构判断是入队还是出队
{
Case 1: //如果flag是1，表示入队，执行下面的操作
Printf(“输入一个整型的数值\n”); //提示输入数据的标志
Scanf(“%d”,&x); //输入数据的函数
If(Enqueue(qe,x)) //根据返回值判断是否输入成功
Printf(“入队成功！\n”);
Break; //跳出本次执行
Case 2: //如果flag是2，则表示出队
If(dequeue(qe)) //根据返回值判断是否出队成功
Printf(“出队成功！\n”);
Break;
Case 0 :
Exit(0);
Default : //如果输入的flag不是1或2，则结束本次调用
Printf(“请输入正确的数值1或2”);
Break;
}
}
}
通过以上的代码得知该函数的时间复杂度是O(n)。

调试分析
设计总结。