数据结构--04队列的基本操作

《数据结构》实验报告院系光电与信息工程学院专业电子信息工程姓名学号电话2011级 2班 2013年4月20日1．实验题目实验4 .对列的基本操作2．需求分析（1）编写链接队列的基本操作函数，调用上述函数实现下列操作，操作步骤如下：调用进队函数建立一个队列。

读取队列中的第一个元素。

从队列中删除元素。

输出队列中的所有元素。

（2）编写环型队列的基本操作函数。

调用上述函数实现下列操作，操作步骤如下:调用进队函数建立一个队列。

读取队列中的第一个元素。

从队列中删除元素。

输出队列中的所有元素。

链接队列：①进队操作 EnQueue(LinkQueue *Q, QElemType e)②出队操作，队空 DeQueue(LinkQueue *Q, QElemType *e)③输出队列中元素 0utputQueue(LinkQueue Q)环型队列：①进队操作，返回1为队满 EnQueue(SqQueue *Q, QElemType e)②出队操作，返回1为队空 DeQueue(SqQueue *Q, QElemType *e)③输出队列中元素 outPutQMeue(SqQueue Q)输入形式：整型数。

3．概要设计（1）链接队列ADT QNode{数据对象：D={a i|a i∈IntegerSet,i=0,1,2,…,n,n≥0}结构关系：R={<a i,a i+1>|a i,a i+1 ∈D}基本操作：InitQueue(LinkQueue *Q)操作前提：Q是一个未初始化的链接队列操作结果：将Q初始化为一个空的链接队列EnQueue(LinkQueue *Q, QElemType e)操作前提：链接队列Q已存在操作结果：将元素e插入到链接队列中DeQueue(LinkQueue *Q, QElemType *e)操作前提：链接队列Q已存在操作结果：将链接队列Q中队头元素删除，删除的元素值通过e返回0utputQueue(LinkQueue Q)操作前提：链接队列Q已存在操作结果：将链接队列Q中的元素显示到屏幕上}本程序包含5个函数：主函数main()初始化链接队列函数 InitQueue()进队函数EnQueue()出队函数DeQueue()输出队列中元素函数 OutputStack()各函数调用关系：主函数main调用其他四个函数主函数的伪码main(){定义变量i，n，m；定义一个LinkQueue 变量Lq初始化 Lq；输入队列元素的个数；For循环（i=1;i<=n;i++）｛调用EnQueue函数；｝输出队列中元素；调用DeQueue函数；显示删除的队头元素；显示Lq；｝（2）环形队列ADT SqQueue{数据对象：D={a i|a i∈IntegerSet,i=0,1,2,…,n,n≥0}结构关系：R={<a i,a i+1>|a i,a i+1 ∈D}基本操作：InitQueue(SqQueue &Q)操作前提：Q是一个未初始化的环型队列操作结果：将Q初始化为一个空的环型队列EnQueue(SqQueue *Q,int e)操作前提：环型队列Q已存在操作结果：将元素e插入到队列中DeQueue(SqQueue *Q,int *e)操作前提：环型队列Q已存在操作结果：将环型队列Q中队头元素删除，删除的元素值通过e返回 outPutQMeue(SqQueue *Q)操作前提：环型队列Q已存在操作结果：将环型队列Q中的元素显示到屏幕上}本程序包含5个函数：主函数main()初始化链接队列函数 InitQueue()进队函数EnQueue()出队函数DeQueue()输出队列中元素函数 OutputStack()各函数调用关系：主函数main调用其他四个函数函数的伪码main（）｛定义SqQueue 变量sq;定义整型变量n,i,m;构造空的环型队列；输入队列的长度；For循环（i=1;i<=n;i++）｛调用EnQueue函数；｝输出队列元素；删除对头元素；输出队列元素；｝4．详细设计（1）链接队列（1）类型定义typedef struct QNode{int data;struct QNode *next;}QNode,*QueuePtr;typedef struct {QueuePtr front;QueuePtr rear;}LinkQueue;基本操作的伪码算法（1）初始化void InitQueue(LinkQueue *Q){Q->front=Q->rear==申请新结点;Q->front->next=NULL;}（2）进队void Push(SqStack &S,int e){定义QueuePtr变量 p；p=申请新的空间；如果申请失败，结束程序p->data=e;p->next=NULL;如果是第一个元素则{Q->front->next=p;}Q->rear->next=p;Q->rear=p;｝(3)出队int Pop(SqStack *S,int e)｛定义QueuePtr变量 p；如果队空则返回0；p=Q->front->next;*e=p->data;Q->front->next=p->next;如果Q->rear==p则Q->rear=Q->front;；释放p的空间；返回1；}（4）输出元素int OutputQueue(LinkQueue Q) {定义QueuePtr变量 p；如果队空则返回0；p=>next;while(p){printf("%d ",p->data);p=p->next;}printf("\n");返回1;}（2）环形队列类型定义typedef struct{int *base;int front;int rear;}SqQueue;基本操作的伪码算法（1）初始化void InitQueue(SqQueue &Q){=申请新的空间；如果申请失败，结束程序；==0;}（2）进队int EnQueue(SqQueue *Q,int e){ 如果队满了则返回1；Q->base[Q->rear]=e;Q->rear=(Q->rear+1)%MAXQSIZE;返回0；｝出队int DeQueue(SqQueue *Q,int *e)DeQueue(SqQueue *Q,int *e)｛如果队空则返回1；*e=Q->base[Q->front];Q->front=(Q->front+1)%MAXQSIZE;返回0；}（4）输出元素void outPutQMeue(SqQueue *Q){定义整型变量i；For循环（i=Q->front;i<Q->rear;i++){输出Q->base[i]；}换行；}5．调试分析链接队列：调试是出现错误，经过检查发现在某些地方分号用中文表示，出现空指针问题。

环型队列：出现空指针问题，内存不能读取等6．使用说明（1）链接队列：程序执行过程如下：提示用户输入元素个数；用户按要求输入一个整型数；程序输出构造好的链接队列；调用出队函数，并把剩余元素显示在屏幕上；（2）环型队列：程序执行过程如下：提示用户输入队列元素个数；用户按要求输入一个整型数；程序用输入的整型数构建一个环型队列，并输出队列元素；调用出栈函数，删除栈顶，显示栈中元素；7．测试结果（1）链接队列构造一个空的链接队列后，屏幕显示：请输入队列的元素个数：输入5后，屏幕显示建立的队列元素：1 2 3 4 5调用出队函数后，屏幕显示：2 3 4 5（2）环形队列建立空队列，程序运行后屏幕显示：输入队列元素的长度输入5后，屏幕显示队列的元素：1 2 3 4 5接着屏幕又显示：队列中的第一个元素为：1调用出队函数，然后输入队列中元素：2 3 4 58. 参考文献数据结构（c语言版）9．附录源程序文件如下：（1）链接队列#include<>#include<>typedef struct QNode{int data;struct QNode *next;}QNode,*QueuePtr;typedef struct {QueuePtr front;QueuePtr rear;}LinkQueue;void InitQueue(LinkQueue *Q){Q->front=Q->rear=(QNode *)malloc(sizeof(QNode));Q->front->next=NULL;}void EnQueue(LinkQueue *Q,int e){QueuePtr p;p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if(!p)exit(1);p->data=e;p->next=NULL;if(Q->front->next==NULL){Q->front->next=p;}Q->rear->next=p;Q->rear=p;}int DeQueue(LinkQueue *Q,int *e){QueuePtr p;if(Q->front==Q->rear)return 0;p=Q->front->next;*e=p->data;Q->front->next=p->next;if(Q->rear==p){Q->rear=Q->front;}free(p);return 1;}int OutputQueue(LinkQueue Q){QueuePtr p;if==return 0;p=>next;while(p){printf("%d ",p->data);p=p->next;}printf("\n");return 1;}void main(){ int i,n;int m;LinkQueue Lq;printf("构造一个空的链接队列");InitQueue(&Lq);printf("\n请输入队列的元素个数:");scanf("%d",&n);for(i=1;i<=n;i++){EnQueue(&Lq,i);}printf("队列中的元素为:");OutputQueue(Lq);DeQueue(&Lq,&m);printf("删除队列中的第一个元素\n此时队列中的元素为:"); OutputQueue(Lq);}（2）环形队列#include<>#include<>#define MAXQSIZE 100typedef struct{int *base;int front;int rear;}SqQueue;void InitQueue(SqQueue &Q){=(int *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(int));if(!exit(1);==0;}int EnQueue(SqQueue *Q,int e){if((Q->rear+1)%MAXQSIZE==Q->front)return 1; Q->base[Q->rear]=e;Q->rear=(Q->rear+1)%MAXQSIZE;return 0;}int DeQueue(SqQueue *Q,int *e){if(Q->front==Q->rear)return 1;*e=Q->base[Q->front];Q->front=(Q->front+1)%MAXQSIZE;return 0;}void outPutQMeue(SqQueue *Q){int i;for(i=Q->front;i<Q->rear;i++){printf("%d ",Q->base[i]);}printf("\n");}void main(){SqQueue sq;int n,i,m;printf("构造空的环型队列\n");InitQueue(sq);printf("请输入队列的长度:");scanf("%d",&n);for(i=1;i<=n;i++){EnQueue(&sq,i);}printf("队列的元素为:");outPutQMeue(&sq);DeQueue(&sq,&m);printf("队列中的第一个元素为:%d",m);printf("\n删除对头元素,输出队列元素:"); outPutQMeue(&sq);}。