队列的数据结构实验报告 |
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实验目的:
1、理解队列数据结构的概念和特点。 2、熟悉队列的应用场景和算法实现。 二、实验内容(实验题目与说明)实现了一个循环队列,具有功能: 初始化队列。判断队列是否为空。判断队列是否已满。入队。出队。在 main() 函数中,先初始化队列,然后依次将元素 'a'、'b'、'c' 入队,再出队一个元素,输出该元素,接着将元素 'd'、'e'依次入队,最后输出出队序列,即元素 'b'、'c'、'd'、'e'。 三、算法设计(核心代码或全部代码)#include #include #define max 10 typedef struct { char data[max]; int front; int rear; } Queue; // 初始化 void initQueue(Queue* q) { q->front = q->rear = 0; } // 判断队列是否非空 int Empty(const Queue* q) { return q->front == q->rear; } // 判断队列是否已满 int isQueueFull(const Queue* q) { return (q->rear + 1) % max == q->front; } // 入队 void enqueue(Queue* q, char elem) { if (isQueueFull(q)) { printf("队满\n"); return; } q->data[q->rear] = elem; q->rear = (q->rear + 1) % max; } // 出队 char dequeue(Queue* q) { if (Empty(q)) { printf("队空\n"); return '\0'; } char elem = q->data[q->front]; q->front = (q->front + 1) % max; return elem; } int main() { Queue q; initQueue(&q); // 判断队列是否非空 printf("队列是空的吗? %s\n", Empty(&q) ? "Yes" : "No"); // 进队元素a,b,c enqueue(&q, 'a'); enqueue(&q, 'b'); enqueue(&q, 'c'); printf("出队: %c\n", dequeue(&q)); // 进队元素d,e enqueue(&q, 'd'); enqueue(&q, 'e'); // 输出出队序列 printf("出队: "); while (!Empty(&q)) { printf("%c ", dequeue(&q)); } printf("\n"); return 0; } 运行与测试(测试数据和实验结果分析)首先判断队列是否为空,然后三个元素a、b、c依次入队,然后a出队,d、e入队,然后全部出队,即显示b c d e,体现了队列先入先出的特点。如果出队输出结果时没能把入队的元素都输出出来,原因是一开始#define max 3,将符号常量 max 定义为 3但是入队d、e后有四个元素,队满了元素e就无法入队,出队时自然也看不见元素e 总结与心得在进行队列数据结构实验的过程中,我对队列的概念和特点有了更深入的理解。队列是一种先进先出的数据结构,类似于排队等待服务的场景。队列的实现可以使用数组或链表,具体选择取决于实际需求。队列在实际应用中有广泛的用途,适用于需要按照先后顺序处理任务或数据的场景。通过实验,我深刻体会到了队列的优点和局限性。队列的入队和出队操作具有常数时间复杂度 O(1),因此在处理大量数据时表现出良好的性能。但是,队列的随机访问受限,只能从队首或队尾进行操作。 |
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