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实验三 循环队列基本操作

实验三 循环队列基本操作
实验三 循环队列基本操作

实验三循环队列基本操作

一实验目的

1.熟悉并能实现循环队列的定义和基本操作。

2.了解用队列解决实际应用问题。

二实验要求

1.进行队列的基本操作时要注意队列“先进先出”的特性。

2.复习关于队列操作的基础知识。

3.编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。

4.整理并上交实验报告。

三实验内容

1.任意输入队列长度和队列中的元素值,构造一个顺序循环队列,对其进行清空、插入新元素、返回队头元素以及删除队头元素操作。

#include

#include

#include

#define MAXQSIZE 100 //最大队列长度

#define OK 1

#define ERROR 0

#define OVERFLOW -2

typedef struct

{

int *base; //初始化的动态分配存储空间基址

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;

//-----------------循环队列的基本操作---------------------

int InitQueue (SqQueue &Q)

{ //构造一个空队列Q

Q.base = (int *)malloc(MAXQSIZE * sizeof(int));

if(!Q.base) exit (OVERFLOW);//存储分配失败

Q.front = Q.rear = 0;

return OK;

}

int QueueLength (SqQueue Q)

{//返回Q的元素个数,即队列长度

return (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE)% MAXQSIZE;

}

void display(SqQueue Q)

{//显示队列中的元素

if(Q.front==Q.rear)

printf("空队列,没有元素");

for(int i=Q.front;i

printf("%3d",Q.base[i]);

printf("\n");

}

int EnQueue (SqQueue &Q, int e)

{//插入元素e为Q的新的队尾元素

if((Q.rear +1) % MAXQSIZE == Q.front) return ERROR;

Q.base[Q.rear] = e;

Q.rear = (Q.rear+1) % MAXQSIZE;

return OK;

}

int DeQueue (SqQueue &Q, int &e)

{//若队列不空,则删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回Ok,否则,返回ERROR

if(Q.front == Q.rear)

return ERROR;

e = Q.base[Q.front];

Q.front = (Q.front+1) % MAXQSIZE;

return OK;

}

int GetHead(SqQueue &Q)

{

if(Q.front==Q.rear)

return 0;

else

return Q.base[Q.front];

}

void clear(SqQueue *q)

{

q->rear = q->front = 0;

}

int main()

{

int m,n,e;

SqQueue Q;

InitQueue(Q);

printf("请输入要插入的元素个数:\n");

scanf("%d",&m);

for(int i=1; i<=m; i++)

{

printf("请输入要插入的元素:\n");

scanf("%d",&n);

EnQueue(Q,n);

}

printf("插入元素后,队列中的元素为:\n");

display(Q);

printf("队列的长度为:%d\n",QueueLength(Q));

printf("队列的头元素为:%d\n",GetHead(Q));

printf("\n删除队头元素后,队列中元素为:\n");

DeQueue(Q,e);

display(Q);

printf("队列的长度为:%d\n",QueueLength(Q));

printf("队列的头元素为:%d\n",GetHead(Q));

printf("被删除元素为:\n");

printf("%d\n",e);

printf("现在开始清空\n");

clear(&Q);

display(Q);

printf("\n");

return 0;

}

2.约瑟夫环的实现:设有n个人围坐在圆桌周围,现从某个位置i 上的人开始报数,数到m 的人就站出来。下一个人,即原来的第m+1个位置上的人,又从1开始报数,再是数到m的人站出来。依次重复下去,直到全部的人都站出来,按出列的先后又可得到一个新的序列。由于该问题是由古罗马著名的史学家Josephus提出的问题演变而来,所以通常称为Josephus 问题。

例如:当n=8,m=4,i=1时,得到的新序列为:

4,8,5,2,1,3,7,6

编写程序选择循环队列作为存储结构模拟整个过程,并依次输出出列的各人的编号。

#include

#include

#include

#define TRUE 1

#define FALSE 0

#define OK 1

#define ERROR 0

#define OVERFLOW -2

#define INFEASIBLE -1

typedef int Status;

int MAXQSIZE;

typedef struct

{

int *base;

int front;

int rear;

}SqQueue;

Status InitQueue(SqQueue& Q)

{

Q.base = (int*)malloc(MAXQSIZE*sizeof(int));

if(!Q.base)

exit(OVERFLOW);

Q.front = Q.rear = 0;

return OK;

}

Status EnQueue(SqQueue& Q,int e)

{

if((Q.rear+1)%MAXQSIZE == Q.front)

return ERROR;

Q.base[Q.rear] = e;

Q.rear = (Q.rear+1)%MAXQSIZE;

return OK;

}

Status DeQueue(SqQueue& Q,int& e)

{

if (Q.front == Q.rear)

return ERROR;

e = Q.base[Q.front];

Q.base[Q.front] = 0;

Q.front = (Q.front+1)%MAXQSIZE;

return OK;

}

Status Josephus(SqQueue& Q,int m)

{

printf("The Josephus Ring Count:\n");

while(TRUE)

{

int i = 1;

int num = 0;

while (i++ != m)

{

DeQueue(Q,num);

EnQueue(Q,num);

}

DeQueue(Q,num);

printf("%d ",num);

if (Q.front == Q.rear)

break;

}

printf("\n");

return OK;

}

int main()

{

SqQueue que;

int m,n;

printf("Please input the n:");

scanf("%d",&n);

printf("Please input the m:");

scanf("%d",&m);

MAXQSIZE = ++n;

InitQueue(que);

for(int i =1;i<=n;i++)

{

EnQueue(que,i);

}

Josephus(que,m);

return 0;

}

数据结构_实验三_栈和队列及其应用

实验编号:3四川师大《数据结构》实验报告2016年10月29日 实验三栈和队列及其应用_ 一.实验目的及要求 (1)掌握栈和队列这两种特殊的线性表,熟悉它们的特性,在实际问题背景下灵活运用它们; (2)本实验训练的要点是“栈”的观点及其典型用法; (3)掌握问题求解的状态表示及其递归算法,以及由递归程序到非递归程序的转化方法。 二.实验内容 (1)编程实现栈在两种存储结构中的基本操作(栈的初始化、判栈空、入栈、出栈等); (2)应用栈的基本操作,实现数制转换(任意进制); (3)编程实现队列在两种存储结构中的基本操作(队列的初始化、判队列空、入队列、出队列); (4)利用栈实现任一个表达式中的语法检查(括号的匹配)。 (5)利用栈实现表达式的求值。 注:(1)~(3)必做,(4)~(5)选做。 三.主要仪器设备及软件 (1)PC机 (2)Dev C++ ,Visual C++, VS2010等 四.实验主要流程、基本操作或核心代码、算法片段(该部分如不够填写,请另加附页)(1)编程实现栈在两种存储结构中的基本操作(栈的初始化、判栈空、入栈、出栈等); A.顺序储存: 代码部分: 栈" << endl; cout << " 2.出栈" << endl; cout << " 3.判栈空" << endl; cout << " 4.返回栈顶部数据" << endl; cout << " 5.栈长" << endl; cout << " 0.退出系统" << endl;

cout << "你的选择是:" ; } 链式储存: 代码部分: 栈"<>select; switch (select){ case 0:break; case 1: cout<<"push data:"; cin>>e; if(push(L,e)){

C语言之循环队列的基本操作

1):循环队列的基本操作 #include #include #define OK 1 #define ERROR 0 typedef int Status; // Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等typedef int QElemType; #define MAXQSIZE 100 // 最大队列长度(对于循环队列,最大队列长度要减1) typedef struct { QElemType *base; // 初始化的动态分配存储空间 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) { Q.base=(QElemType *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(QElemType)); if(!Q.base) { return ERROR; } Q.front=Q.rear=0; return OK; } Status EnQueue(SqQueue &Q,QElemType e) { if((Q.rear+1)%MAXQSIZE==Q.front) return ERROR; Q.base[Q.rear]=e; Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE; return OK; } Status DeQueue(SqQueue &Q, QElemType &e) { if(Q.front==Q.rear) return ERROR; e=Q.base[Q.front]; Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE; return OK; }

数据结构-堆栈和队列实验报告

实验二堆栈和队列 实验目的: 1.熟悉栈这种特殊线性结构的特性; 2.熟练并掌握栈在顺序存储结构和链表存储结构下的基本运算; 3.熟悉队列这种特殊线性结构的特性; 3.熟练掌握队列在链表存储结构下的基本运算。 实验原理: 堆栈顺序存储结构下的基本算法; 堆栈链式存储结构下的基本算法; 队列顺序存储结构下的基本算法;队列链式存储结构下的基本算法;实验内容: 3-18链式堆栈设计。要求 (1)用链式堆栈设计实现堆栈,堆栈的操作集合要求包括:初始化Stacklnitiate (S), 非空否StackNotEmpty(S),入栈StackiPush(S,x), 出栈StackPop (S,d),取栈顶数据元素StackTop(S,d); (2)设计一个主函数对链式堆栈进行测试。测试方法为:依次把数据元素1,2,3, 4,5 入栈,然后出栈并在屏幕上显示出栈的数据元素; (3)定义数据元素的数据类型为如下形式的结构体, Typedef struct { char taskName[10]; int taskNo; }DataType; 首先设计一个包含5个数据元素的测试数据,然后设计一个主函数对链式堆栈进行测试,测试方法为:依次吧5个数据元素入栈,然后出栈并在屏幕上显示出栈的数据元素。 3-19对顺序循环队列,常规的设计方法是使用対尾指针和对头指针,对尾指针用于指示当 前的対尾位置下标,对头指针用于指示当前的対头位置下标。现要求: (1)设计一个使用对头指针和计数器的顺序循环队列抽象数据类型,其中操作包括:初始化,入队列,出队列,取对头元素和判断队列是否为空; (2)编写一个主函数进行测试。 实验结果: 3-18 typedef struct snode { DataType data; struct snode *n ext; } LSNode; /* 初始化操作:*/

队列实验报告

一.实验项目名称 循环队列和链式队列的创建 二、实验目的 1、掌握队列的特点 (先进先出 FIFO) 及基本操作 ,如入队、出队等, 2、队列顺序存储结构、链式存储结构和循环队列的实现,以便在 实际问题背景下灵活应用。 三、实验内容 1.链式队列的实现和运算 2.循环队列的实现和运算 四、主要仪器设备及耗材 VC++6.0 运行环境实现其操作 五.程序算法 (1)循环队列操作的算法 1>进队列 Void enqueue (seqqueue &q, elemtype x) { if ((q.rear+1)%maxsize = = q.front) cout<< ” overflow”; else { q.rear=(q.rear+1)%maxsize; // 编号加 1 或循环回第一个单元 q.queue[q.rear]=x; } } 2>出队列 Void dlqueue(seqqueue &q ) { if (q.rear= =q.front)cout<< ” underflow”; else q.front =(q.front+1)%maxsize; } 3>取对头元素

elemtype gethead(seqqueue q ) { if(q.rear= =q.front) { cout<<” underflow;” return NULL;} else return q.queue[(q.front+1)%maxsize]; //front 指向队头前一个位置 } 4>判队列空否 int empty(seqqueue q ) { if (q.rear= =q.front) else return 0; reurn 1; } (2).链队列操作的算法 1>.链队列上的初始化 void INIQUEUE( linkqueue&s) {link *p; p=new link; p->next=NULL;//p 是结构体指针类型,用 s.front=p;//s 是结构体变量,用. s.rear=p;//头尾指针都指向头结点 -> } 2>.入队列 void push(linkqueue &s, elemtype x) { link*p;//p 是结构体指针类型,用-> p=new link; p->data=x; p->next=s.rear->next;//s 是结构体变量,用s.rear->next=p; s.rear=p;//插入最后 . } 3>判队空 int empty( linkqueue s ) {if (s.front= =s.rear) return 1; else return 0; } 4>.取队头元素 elemtype gethead( linkqueue s ) { if (s.front= =s.rear) else retuen return NULL; s.front->next->data; }

顺序队的基本操作

上机实验报告 学院:计算机与信息技术学院 专业:计算机科学与技术(师范)课程名称:数据结构 实验题目:顺序队的基本操作 班级序号:师范1班 学号: 2731 学生姓名:邓雪 指导教师:杨红颖 完成时间: 2015年12月25号

一、实验目的: 1.熟悉掌握队的定义、结构及性质;? 2. 熟练掌握循环队列的操作及应用,掌握循环队列的入队和出队等基本操作。? 3. 加深对队列结构的理解,逐步培养解决实际问题的编程能力 二、实验环境: Windows Microsoft Visual c++ 三、实验内容及要求: 掌握队列的概念及性质,并建立顺序队,实现如下功能: 1.建立一个顺序队 2.输出队 3.求队长 4.判队空 5.取队头 6.入队 7.出队 8. 清空栈 四、概要设计: 1、通过循环,由键盘输入一串数据。创建并初始化一个顺序队。 2、编写实现相关功能函数,完成子函数模块如下。 3、调用子函数,实现菜单调用功能,完成顺序表的相关操作。

#include <> #include <> #define maxsize 1024 typedef int datatype; //定义结构体 typedef struct { datatype data[maxsize]; int front,rear; }sequeue; sequeue *sq; //建立顺序队 sequeue *SET() { sequeue *sq; datatype x; sq=(sequeue *)malloc(sizeof(sequeue)); sq->front=maxsize-1; sq->rear=maxsize-1; printf("请输入要存入的结点值(以0结尾)\n"); scanf("%d",&x); while(x!=0) { sq->rear=(sq->rear+1)%maxsize; sq->data[sq->rear]=x; scanf("%d",&x); } printf("顺序队输入成功\n\n"); return sq; }

试验 --循环队列的基本操作及应用

数据结构实验报告 ----试验三循环队列的基本操作及应用 一、问题描述: 熟悉并掌握循环队列的相关操作,自己设计程序,实现循环队列的构造、清空、销毁及队列元素的插入和删除等相关操作。 二、数据结构设计: #define MAXQSIZE 10 //最大队列长度 struct SqQueue { QElemType *base; //初始化动态分配存储空间 Int front; // 头指针,若队列不空,只想对列头元素 int rear; //尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的 //下一个位置 }; 三、功能设计: 程序中所涉及到的函数如下: Status InitQueue(SqQueue &Q) //构造一个空队列Q Status DestroyQueue(SqQueue &Q) //销毁队列Q,Q不再存在 Status ClearQueue(SqQueue &Q) //将Q清为空队列 Status QueueEmpty(SqQueue Q) //若队列Q为空队列,则 //返回TRUE,否则返回FALSE int QueueLength(SqQueue Q) //返回Q的元素个数,即队列长度Status GetHead(SqQueue Q,QElemType &e)//若队列不空,则用e返回Q的对 //头元素,并返回OK,否则返回ERROR Status EnQueue(SqQueue &Q,QElemType e)//插入元素e为Q的新的队尾元素Status DeQueue(SqQueue &Q,QElemType &e)//若队列不空,则删除Q的队头 //元素,用e返回其值,并返回 //OK,否则返回ERROR Status QueueTraverse(SqQueue Q,void(*vi)(QElemType))//从队头到队尾依次 //对队列Q中每个元素调用函数 //vi()。一旦vi失败,则操作失败四、源程序: // c1.h (程序名) #include #include #include // malloc()等 #include // INT_MAX等 #include // EOF(=^Z或F6),NULL

数据结构-队列实验报告

《数据结构》课程实验报告 一、实验目的和要求 (1)熟悉C语言的上机环境,进一步掌握C语言的结构特点。 (2)掌握队列的顺序表示和实现。 二、实验环境 Windows7 ,VC 三、实验内容及实施 实验三:队列 【实验要求】 构建一个循环队列, 实现下列操作 1、初始化队列(清空); 2、入队; 3、出队; 4、求队列长度; 5、判断队列是否为空; 【源程序】 #include #define MAXSIZE 100 #define OK 1; #define ERROR 0; typedef struct { int *base; int front; int rear; }SqQueue;//队列的存储结构 int InitQueue(SqQueue &Q) {

Q.base=new int[MAXSIZE]; Q.front=Q.rear=0; return OK; }//队列的初始化 int EnQueue(SqQueue &Q,int e) { if((Q.rear+1)%MAXSIZE==Q.front) return ERROR; Q.base[Q.rear]=e; Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE; return OK; }//队列的入队 int DeQueue(SqQueue &Q,int &e) { if(Q.front==Q.rear) return ERROR; e=Q.base[Q.front]; Q.front=(Q.front+1)%MAXSIZE; return OK; }//队列的出队 int QueueLength(SqQueue &Q) { int i; i=(Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE; return i; }//求队列长度 void JuQueue(SqQueue &Q) { if(Q.rear==Q.front) printf("队列为空"); else printf("队列不为空"); }//判断队列是否为空 void QueueTraverse(SqQueue &Q)

栈的操作(实验报告)

实验三栈和队列 3.1实验目的: (1)熟悉栈的特点(先进后出)及栈的基本操作,如入栈、出栈等,掌握栈的基本操作在栈的顺序存储结构和链式存储结构上的实现; (2)熟悉队列的特点(先进先出)及队列的基本操作,如入队、出队等,掌握队列的基本操作在队列的顺序存储结构和链式存储结构上的实现。 3.2实验要求: (1)复习课本中有关栈和队列的知识; (2)用C语言完成算法和程序设计并上机调试通过; (3)撰写实验报告,给出算法思路或流程图和具体实现(源程序)、算法分析结果(包括时间复杂度、空间复杂度以及算法优化设想)、输入数据及程序运行结果(必要时给出多种可能的输入数据和运行结果)。 3.3基础实验 [实验1] 栈的顺序表示和实现 实验内容与要求: 编写一个程序实现顺序栈的各种基本运算,并在此基础上设计一个主程序,完成如下功能:(1)初始化顺序栈 (2)插入元素 (3)删除栈顶元素 (4)取栈顶元素 (5)遍历顺序栈 (6)置空顺序栈 分析: 栈的顺序存储结构简称为顺序栈,它是运算受限的顺序表。 对于顺序栈,入栈时,首先判断栈是否为满,栈满的条件为:p->top= =MAXNUM-1,栈满时,不能入栈; 否则出现空间溢出,引起错误,这种现象称为上溢。 出栈和读栈顶元素操作,先判栈是否为空,为空时不能操作,否则产生错误。通常栈空作为一种控制转移的条件。 注意: (1)顺序栈中元素用向量存放 (2)栈底位置是固定不变的,可设置在向量两端的任意一个端点 (3)栈顶位置是随着进栈和退栈操作而变化的,用一个整型量top(通常称top为栈顶指针)来指示当前栈顶位置 参考程序: #include #include #define MAXNUM 20

实验二 栈与队列操作实验题目

实验二栈与队列操作 实验目的: (1)理解栈与队列的结构特征和运算特征,以便在实际问题背景下灵活运用。 (2)了解复杂问题的递归算法设计。 本次实验中,下列实验项目选做一。 1、顺序栈的基本操作 [问题描述] 设计算法,实现顺序栈的各种基本操作 [基本要求] (1)初始化栈s。 (2)从键盘输入10个字符以$结束,建立顺序栈。 (3)从键盘输入1个元素,执行入栈操作。 (4)将栈顶元素出栈。 (5)判断栈是否为空。 (6)输出从栈顶到栈底元素。 要求程序通过一个主菜单进行控制,在主菜单界面通过选择菜单项的序号来调用各功能函数。 2、链栈的基本操作 [问题描述] 设计算法,实现链栈的各种基本操作 [基本要求] (1)初始化栈s。 (2)从键盘输入10个字符以$结束,建立带头结点的链栈。 (3)从键盘输入1个元素,执行入栈操作。 (4)完成出栈操作。 (5)判断栈是否为空。 (6)输出从栈顶到栈底元素。 (7)输出链栈的长度。 要求程序通过一个主菜单进行控制,在主菜单界面通过选择菜单项的序号来调用各功能函数。 3、循环队列的基本操作 [问题描述] 设计算法,实现循环顺序队列的建立、入队、出队等操作。 [基本要求] (1)从键盘输入10个字符以$结束,建立循环队列,并显示结果。 (2)从键盘输入1个元素,执行入队操作,并显示结果。 (3)将队头元素出队,并显示结果。 (4)要求程序通过一个主菜单进行控制,在主菜单界面通过选择菜单项的序号来调用各功能函数。

4、只用尾指针表示的循环链表队列的综合操作 [问题描述] 假设以带头结点的的循环链表表示队列,并且只设一个指针指向队尾元素的结点(注意不设头指针),试编写队列初始化、入队、出队函数。 [基本要求及提示] (1)首先定义链表结点类型。 (2)编写带头结点的循环链表的初始化函数,只用尾指针表示。 (3)编写入队函数、出队函数。 (4)在主函数中编写菜单(1.初始化;2.入队;3.出队;4.退出),调用上述功能函数。 5、用标志域表示队空队满状态的循环队列的综合操作 [问题描述] 要求循环队列不损失一个空间全部都得到利用,设置一个标志域tag,以0和1来区分当队头与队尾指针相同时队列状态的空和满,试编写与此结构相对应的入队和出队操作。 [基本要求及提示] (1)教材中为区分当队头与队尾指针相同时队列状态的空和满,以牺牲一个空间的代价来实现的,空:Q->front==Q->rear,满:(Q->rear+1)%MAXSIZE==Q->front。 (2)本题不损失一个空间全部都得到利用,为此如下定义循环队列类型: Typedef struct { QueueElementType element[MAXSIZE]; int front; int rear; int tag; }SeqQueue; 此时,循环队列空和满的条件分别为: Q->front==Q->rear&&tag==0 和 Q->front==Q->rear&&tag==1 (3)编写入队函数、出队函数。 (4)在主函数中编写菜单(1.入队;2.出队;3.退出),调用上述功能函数。 6、利用辅助数组进行栈的逆置 [问题描述] 利用辅助栈将栈中的元素逆置。 [基本要求及提示] 在主函数中编写菜单(1.入栈;2.出栈;3.逆置;4.退出)调试运行程序。 7、利用辅助栈进行队列的逆置 [问题描述] 利用辅助栈进行队列元素逆置。 [基本要求及提示] 在主函数中编写菜单(1.入队;2.出队;3.逆置;4.退出)调试运行程序。 8、Hanoi塔问题

队列的表示及实现实验报告

陕西科技大学实验报告 班级信工082 学号200806030202 姓名李霄实验组别 实验日期2010-12-20 室温报告日期2010-12-20 成绩 报告内容:(目的和要求,原理,步骤,数据,计算,小结等) 实验名称:实验三队列的表示及实现 实验目的: 1、通过实验进一步理解队列的“先进先出”特性。 2、掌握队列的逻辑结构及顺序存储结构和链式存储结构。 3、熟练运用C语言实现队列的基本操作。 4、灵活运用队列解决实际问题。 实验内容: 1、实现链队列,并编写主函数进行测试。测试方法为:依次10、20、 30、40,然后,出对3个元素。再次入队50、60,然后出队3个元 素。查看屏幕上显示的结果是否与你分析的结果一致。 2、在1的基础上,再出队1个元素。查看屏幕上显示的结果是否与你 分析的结果一致。 3、编写主函数比较取队头元素操作和出队操作。 实验学时:2学时 实验程序 #include "stdio.h" #include "conio.h" typedef int DataType; typedef struct { DataType data; struct QNode* next; }LQNode,*PQNode; typedef struct { PQNode front,rear; }LinkQueue; int InitQueue(LinkQueue *Q) { Q->front=Q->rear=(PQNode)malloc(sizeof(LQNode));

if (!Q->front){printf("errors\n");return 0;} Q->front->next=NULL; return 1; } int QueueEmpty(LinkQueue Q) { if(Q.front==Q.rear) return 1; else return 0; } int EnQueue(LinkQueue *Q,DataType e) { PQNode p; p=(PQNode)malloc(sizeof(LQNode)); if(!p) { printf("\n\nerrors\n\n"); return 0; } p->data=e; p->next=NULL; Q->rear->next=p; Q->rear=p; return 1; } int DeQueue(LinkQueue *Q,DataType *e) { PQNode p; if( Q->front==Q->rear) { printf("\nerrors\n");

实验4顺序循环队列基本操作

实验4: 顺序循环队列基本操作 一、实验目的 1.熟悉并能实现顺序循环队列的定义和基本操作。 2.了解用队列解决实际应用问题。 二、实验要求 1.进行队列的基本操作时要注意队列“先进先出”的特性。 2.复习关于栈操作的基础知识。 3.编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。 4.整理并上交实验报告。 三、实验内容 1.任意输入队列长度和队列中的元素值,构造一个队列,对其进行清空、插入新元素、返回队头元素以及删除队头元素操作。 2.约瑟夫环的实现:设有n个人围坐在圆桌周围,现从某个位置i 上的人开始报数,数到m 的人就站出来。下一个人,即原来的第m+1个位置上的人,又从1开始报数,再是数到m的人站出来。依次重复下去,直到全部的人都站出来,按出列的先后又可得到一个新的序列。由于该问题是由古罗马著名的史学家Josephus提出的问题演变而来,所以通常称为 Josephus 问题。 例如:当n=8,m=4,i=1时,得到的新序列为: 4,8,5,2,1,3,7,6 编写程序选择循环队列(也可换为自己熟悉的数据结构)作为存储结构模拟整个过程,并依次输出出列的各人的编号。 3.(选做实验)设停车场内只有一个可停放n辆汽车的狭长通道,且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序,依次由北向南排列(大门在最南端,最先到达的第一辆车停放在车场的最北端),若车场内已停满n辆汽车,则后来的汽车只能在门外的便道上等候,一旦有车开走,则排在便道上的第一辆车即可开入;当停车场内某辆车要离开时,在它之后开入的车辆必须先退出车场为它让路,待该辆车开出大门外,其它车辆再按原次序进入车场,每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。 程序编写提示:以栈模拟停车场,以队列模拟车场外的便道,按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。每一组输入数据包括三个数据项:汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码及到达或离去的时刻,对每一组输入数据进行操作后的输出数据为:若是车辆到达,则输出汽车在停车场内或便道上的停车位置;若是车离去,则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用(在便道上停留的时间不收费)。栈以顺序结构实现,队列以链表实现。需另设一个栈,临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车,也用顺序存储结构实现。输入数据按到达或离去的时刻有序。栈中每个元素表示一辆汽车,包含两个数据项:汽车的牌照号码和进入停车场的时刻。

实验三实验报告

实验三实验报告 1、简易计算器 (1)问题描述 由键盘输入一算术表达式,以中缀形式输入,试编写程序将中缀表达式转换成一棵二叉表达式树,通过对该的后序遍历求出计算表达式的值。 (2)基本要求 a.要求对输入的表达式能判断出是否合法。不合法要有错误提示信息。 b.将中缀表达式转换成二叉表达式树。 c.后序遍历求出表达式的值 (3)数据结构与算法分析 一棵表达式树,它的树叶是操作数,如常量或变量名字,而其他的结点为操作符。 a.建立表达式树。二叉树的存储可以用顺序存储也可用链式存储。当要创建二叉树时,先从表达式尾部向前搜索,找到第一个优先级最低的运算符,建立以这个运算符为数据元素的根结点。注意到表达式中此运算符的左边部分对应的二叉绔为根结点的左子树,右边部分对应的是二叉绔为根结点的右子树,根据地这一点,可用递归调用自己来完成对左右子树的构造。 b.求表达式的值。求值时同样可以采用递归的思想,对表达式进行后序遍历。先递归调用自己计算左子树所代表的表达式的值,再递归调用自己计算右子树代表的表达式的值,最后读取根结点中的运算符,以刚才得到的左右子树的结果作为操作数加以计算,得到最终结果。 (4)需求分析 程序运行后显示提示信息,输入任意四则运算表达式,倘若所输入的表达式不合法程序将报错。 输入四则运算表达式完毕,程序将输出运算结果。 测试用的表达式须是由+、-、*、/运算符,括号“(”、“)”与相应的运算数组成。运算数可以是无符号浮点型或整型,范围在0~65535。 (5)概要设计 二叉树的抽象数据类型定义 ADT BinaryTree{ 数据对象:表达式运算数{ num | 0< num < 65535 } 表达式运算符{ opr | + , - , * , / } 数据关系:由一个根结点和两棵互不相交的左右子树构成,且树中结点具有层次关系。根结点必须为运算符,叶子结点必须为运算数。 基本操作: InitBiTree(&T , &S) 初始条件:存在一四则运算前缀表达式S。 操作结果:根据前缀表达式S构造相应的二叉树T。 DestroyBiTree(&T) 初始条件:二叉树T已经存在。 操作结果:销毁T。 Value(&T) 初始条件:二叉树T已经存在。 操作结果:计算出T所表示的四则运算表达式的值并返回。

循环队列的学习解析以及C语言实现

循环队列的学习解析以及C语言实现 首先我们先来了解一下队列的概念:队列是一种先进先出的线性表只能在表头删除在表尾插入,操作系统的作业队列就是队列的一个很好的应用。也有可以在两端均可进行插入和删除操作的队列,称为双端队列,但其用处并没有一般队列广泛。 ADT Queue { 数据对象: D={ai | ai∈ElemSet, i=1,2,...,n, n≥0} 数据关系: R1={ | ai-1, ai ∈D, i=2,...,n} (约定其中a1端为队列头,an端为队列尾) 基本操作: InitQueue(&Q) 初始化队列 DestroyQueue(&Q) 销毁队列 QueueEmpty(Q) 判断队列空否 QueueLength(Q) 求取队长 GetHead(Q, &e) 取对头元素 ClearQueue(&Q) 清空对列 EnQueue(&Q, e) 入队一个元素 DeQueue(&Q, &e) 出队一个元素 QueueTravers(Q, visit())访问队列

}ADT Queue 队列也有两种存储结构,分别是顺序存储和链式存储。 队列的顺序结构和顺序表以及顺序栈的存储结构类似,他们所运用的都是一组地址连续的存储。其中队列需要附设两个整形变量front 和rear 分别指示队列头元素和队列的尾元素的位置。 (1)空队列 (2)a,b,,c 相继入队 由于顺序队列所分配的空间有限,根据队列入队和出队的特点可能发生“假溢出”现象,即队尾元素无法在前移。解决的办法就是将队列抽象成为环状,即循环队列。 循环队列 以下是循环队列的几种主要的操作以及C 语言实现: c b a 5 4 3 2 1 0 Q.rear → Q.fron → Q.rea → Q.fron → { 队空条件:Q.front=Q.rear 队满条件:(Q.rear+1)%MAXQSIZE

栈和队列综合实验报告

栈和队列综合实验报告 一、实验目的 (1)能够利用栈和队列的基本运算进行相关操作。 (2)进一步熟悉文件的应用 (3)加深队列和栈的数据结构理解,逐步培养解决实际问题的编程能力。 二、实验环境 装有Visual C++的计算机。 本次实验共计4学时。 三、实验内容 以下两个实验任选一个。 1、迷宫求解 设计一个迷宫求解程序,要求如下: 以M × N表示长方阵表示迷宫,求出一条从入口到出口的通路,或得出没有通路的结论。 能任意设定的迷宫 (选作)如果有通路,列出所有通路 提示: 以一个二维数组来表示迷宫,0和1分别表示迷宫中的通路和障碍,如下图迷宫数据为:11

01 01 01 01 01 01 01 11 入口位置:1 1 出口位置:8 8 四、重要数据结构 typedef struct{ int j[100]; int top;栈顶指针,一直指向栈顶 }stack;//存放路径的栈 int s[4][2]={{0,0},{0,0},{0,0},{0,0}}; //用于存放最近的四步路径坐标的数组,是即使改变的,即走一步,便将之前的坐标向前移一步,将最早的一步坐标覆盖掉,新的一步放入数组末尾其实功能和队列一样。 其作用是用来判断是否产生了由于本程序算法产生的“田”字方格内的死循环而准备的,用于帮助跳出循环。 五、实现思路分析 if(a[m][n+1]==0&&k!=3){ n++; k=1; o=0; }else if(a[m+1][n]==0&&k!=4){ m++;

k=2; o=0; }else if(a[m][n-1]==0&&k!=1){ n--; k=3; o=0; }else if(a[m-1][n]==0&&k!=2){ m--; k=4; o=0; }else{ o++;} if(o>=2){ k=0; }//向所在方格的四个方向探路,探路顺序为→↓←↑(顺时针),其中if判断条件内的&&k!=n和每个语句块中的对k赋值是为防止其走回头路进入死循环,而最后一个else{}内语句是为了防止进入死路时,不能走回头路而造成的死循环。 push(q,m,n);//没进行一次循环都会讲前进的路径入栈。 if (pushf(&s[0][0],m,n)==0){ k=3;}//用来判断是否产生了由于本程序探路算法产生的“田”字方格内的死循环而准备的,用于帮助跳出田字循环。同时会将路径存入用于下次判断 六、程序调试问题分析 最开始写完时是没有死路回头机制的,然后添加了两步内寻路不回头机制。 第二个是“田”字循环问题,解决方法是加入了一个记录最近四步用的数组和一个判断田字循环的函数pushf。

实验三队列实验报告

计算机科学与技术系 实验报告 专业名称计算机科学与技术 课程名称数据结构与算法 项目名称实验三队列实验 班级 学号 1 姓名 同组人员无 实验日期

实验三队列实验 实验题目:建立含有若干个元素的循环队列和链队列,并分别实现循环队列和 链队列的入队和出对操作。 (1)先实现循环队列的入队和出队操作 1.问题分析 本程序要求实现建立含有若干个元素的循环队列,并实现循环队列的入队和出队操作。 完成该实验需要以下4个子任务: ○1定义一个循环队列的存储结构,定义队列的基本算法。 ○2定义一个display()函数实现队列元素的输出看入队是否成功 ○3通过队列的基本算法实现队列的出队操作 ○4在主函数中完成操作 测试数据设计如下: 1 2 3 4 5 6 2.概要设计 为了实现上述程序功能,需要:○1声明一个循环队列○2定义出队列的基本算法,○3通过键盘输入5个整数,入队,出队○4在主函数中先往队列里输入5个元 素,然后入队,输出,看入队是否成功,然后出队,再调用display()函数看是否出队。 1)本程序包含7个函数: 1主函数main() 2.置空队:InitQueue() 3.判对空: QueueEmpty() 4.判队满:QueueFull() 5.入队:Add() 6.出队:Delete() 7.display()

各函数关系如下: InitQueue() QueueEmpty() Main () QueueFull() Add()Main Delete() display() 3、详细设计 实现概要设计中定义的所有的数据类型,对每个操作给出了算法和代码,主程序和模块都需要代码。 (1)循环队列 #define maxlen 10 typedef struct{ int data [maxlen]; int front; int rear; }SeqQueue; (2)队列基本算法 SeqQueue *InitQueue(SeqQueue *q) //建立一个空循环队列{ q=(SeqQueue *)malloc(sizeof (SeqQueue)); q->front=0; q->rear=0; return q; } int QueueFull (SeqQueue *q){ //判断队列是否为满 if (q->front==(q->rear+1)%maxlen) return 1; else return 0; }

栈和队列及其应用实验报告

数据结构实验报告 实验名称:栈和队列及其应用 班级:12级电气本2 学号:2012081227 姓名:赵雪磊 指导教师:梁海丽 日期:2013年9月23日 数学与信息技术学院 一、实验目的

1. 掌握栈和队列的概念。 2.掌握栈和队列的基本操作(插入、删除、取栈顶元素、出队、入队等)。 3.理解栈和队列的顺序、链式存储。 二、实验要求 利用顺序栈将任意一个给定的十进制数转换成二进制、八进制、十六进制数并输出。 三、算法描述 #include "stdafx.h" #include "iomanip.h" void D10to2_8_16(int i,char radix) { char m; if(i>=radix) D10to2_8_16(i/radix,radix); if((m=i%radix+'0')>0x39) m+=7; cout << m; } void main(void) { int nDec; cout << "请输入一个十进制正整数...\n" << "nDec="; cin >> nDec; cout << "转换为二进制是:"; D10to2_8_16(nDec,2); cout << endl; cout << "转换为八进制是:0"; D10to2_8_16(nDec,8); cout << endl; cout << "转换为十六进制是:0x"; D10to2_8_16(nDec,16); cout << endl; } 四、程序清单 #include #include #define N 2 //可以控制进制转换 using namespace std; typedef struct{ int *top; int *base; int stacksize; }stack;

数据结构栈和队列实验报告.doc

南京信息工程大学实验(实习)报告 实验(实习)名称栈和队列日期2017.11.8 得分指导老师崔萌萌 系计算机系专业软件工程年级2016 班次(1) 姓名学号 一、实验目的 1、学习栈的顺序存储和实现,会进行栈的基本操作 2、掌握递归 3、学习队列的顺序存储、链式存储,会进行队列的基本操作 4、掌握循环队列的表示和基本操作 二、实验内容 1、用栈解决以下问题: (1)对于输入的任意一个非负十进制数,显示输出与其等值的八进制数,写出程序。(2)表达式求值,写出程序。 2、用递归写出以下程序: (1)求n!。 (2)汉诺塔程序,并截图显示3、4、5个盘子的移动步骤,写出移动6个盘子的移动次数。

3、编程实现:(1)创建队列,将asdfghjkl依次入队。(2)将队列asdfghjkl依次出队。 4、编程实现创建一个最多6个元素的循环队列、将ABCDEF依次入队,判断循环队列是否队满。 三、实验步骤 1.栈的使用 1.1 用栈实现进制的转换: 代码如下: #include #include using namespace std; int main() { stack s; //栈s; int n,radix; printf("请输入要转换的十进制非负整数: "); scanf("%d",&n); printf("请输入目标进制: "); scanf("%d",&radix);

printf("转换为%d进制: ",radix); while(n) { s.push(n%radix); n /= radix; } while(!s.empty()) { //非空 printf("%d",s.top()); s.pop(); } printf("\n"); return 0; } 运行结果如下: 2.2 求表达式的值 代码如下: #include #include #include #include #define true 1 #define false 0 #define OPSETSIZE 8 typedef int Status;

栈和队列实验报告

栈的顺序表示和实现 一、实验目的 1. 了解栈和队列的特性。 2. 掌握栈的顺序表示和实现。 3. 掌握栈的链式表示和实现。 4. 掌握队列的顺序表示和实现。 5. 掌握队列的链式表示和实现。 6. 掌握栈和队列在实际问题中的应用。 二、实验要求 1.认真阅读和掌握本实验的程序。 2. 上机运行本程序。 3. 保存和打印出程序的运行结果,并结合程序进行分析。 4. 按照对顺序表和单链表的操作需要,重新改写主程序并运行,打印出文件清单和运行结果。 三、实验内容 编写一个程序实现顺序栈的各种基本运算,并在此基础上设计一个主程序完成如下功能: (1)初始化顺序栈。 (2)插入元素。 (3)删除栈顶元素。 (4)取栈顶元素。 (5)遍历顺序栈。 (6)置空顺序栈。 四,解题思路 五、程序清单 #include #include #define MAXNUM 20 #define ElemType int /*定义顺序栈的存储结构*/ typedef struct { ElemType stack[MAXNUM]; int top; }SqStack; /*初始化顺序栈*/ void InitStack(SqStack *p) { if(! p) printf("内存分配失败!"); p->top=-1; } /*入栈*/ void Push(SqStack *p,ElemType x)

{ if(p->toptop=p->top+1; p->stack[p->top]=x; } else printf("Overflow!\n"); } /*出栈*/ ElemType Pop(SqStack *p) { ElemType x; if(p->top>=0) { x=p->stack[p->top]; printf("以前的栈顶数据元素%d已经被删除!\n",p->stack[p->top]); p->top=p->top-1; return(x); } else { printf("Underflow!\n"); return(0); } } /*获取栈顶元素*/ ElemType GetTop(SqStack *p) { ElemType x; if(p->top>=0) { x=p->stack[p->top]; printf("\n栈顶元素喂:%d\n",x); return(x); } else { printf("Underflow!\n"); return(0); } } /*遍历顺序栈*/ void OutStack(SqStack *p) { int i; printf("\n"); if(p->top<0) printf("这是一个空栈!"); printf("\n"); for(i=p->top;i>=0;i--) printf("第%d个数据元素是:%6d\n",i,p->stack[i]); } /*置空顺序栈*/

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