数据结构 实验5、链队列的基本操作
（1）实验目的
通过该实验，使学生理解链队列的构造特点并灵活应用，掌握链队基本操作的编程实现，认识栈是在一端进行插入，在另一端进行删除集中操作的线性结构，掌握队列的“先入先出”操作特点，知道判断队列空和满的条件，进一步熟悉C语言中指针操作。
（2）实验内容
用链式存储结构，实现教材定义的队列的基本操作。
（3）参考界面
（4）验收/测试用例
通过菜单调用各个操作，测试点：
没有初始化前进行其他操作，程序是否能控制住；
初始化一个队列；
判队列空，屏幕显示队列为空；
4个数入队， 1、2、3、5；
栈长度，屏幕输出4；
取队头元素，再判栈空，然后再判栈长度。让学生知道取队头元素不改变队列中的内容，队头指针不发生改变；
出队，再判栈长度；
销毁队，再做其他操作，判断程序是否能控制；
//实验5、链队列的基本操作
#include<iostream>
#include<cstdlib>
using namespace std;
typedef struct QNode
{
int data;
struct QNode *next;
} QNode, *QueuePtr;
typedef struct LinkQueue
{
QueuePtr front;
QueuePtr rear;
};
void xianshi()
{
cout << "*******************************************************" << endl;
cout << "********** 1.初始化队列 **********" << endl;
cout << "********** 2.销毁队列 **********" << endl;
cout << "********** 3.清空队列 **********" << endl;
cout << "********** 4.判断队列是否为空 **********" << endl;
cout << "********** 5.返回队列中元素个数 **********" << endl;
cout << "********** 6.返回队列队头元素 **********" << endl;
cout << "********** 7.插入新的队尾元素 **********" << endl;
cout << "********** 8.删除队头元素 **********" << endl;
cout << "********** 9.初始化并创建队列 **********" << endl;
cout << "********** 10.输出队列元素 **********" << endl;
cout << "********** 11.退出 **********" << endl;
cout << "*******************************************************" << endl;
cout << "请输入选择：" << endl;
}
//1.初始化队列
bool InitQueue( LinkQueue & Q )
{
//生成新结点作为头结点，队头和队尾指针指向此结点
Q.front = Q.rear = new QNode;
//头节点的指针域置空
Q.front->next = NULL;
return true;
}
//2.销毁队列
bool DestroyQueue( LinkQueue &Q )
{
while( Q.front != Q.rear )
{
delete [](Q.front++);
return true;
}
}
//3.清空队列
bool ClearQueue( LinkQueue &Q )
{
if( Q.front == Q.rear )
return true;
else
{
Q.front = Q.rear = NULL;
return true;
}
}
//4.判断队列是否为空
bool EmptyQueue( LinkQueue Q )
{
if( Q.front == Q.rear )
return true;
else
return false;
}
//5.返回队列中元素个数
bool LengthQueue ( LinkQueue Q, int &length )
{
if( EmptyQueue(Q) )
{
length = 0;
return true;
}
else
{
int len=0;
while( !EmptyQueue(Q) )
{
Q.front = Q.front->next;
len++;
}
length = len;
return true;
}
}
//6.返回队列队头元素
bool GetHead( LinkQueue Q, int &e )
{
if( Q.front == Q.rear )
return false;
if( Q.front != Q.rear )
{
e = Q.front->next->data;
return true;
}
}
//7.插入新的队尾元素
bool EnQueue( LinkQueue &Q, int e )
{
QNode *p = new QNode;//为入队元素分配结点空间，用指针p指向
p->data = e;//将新结点数据域置为e
p->next = NULL;
Q.rear->next = p;//将新结点插入队尾
Q.rear = p;//修改队尾指针
return true;
}
//8.删除队头元素
bool DeQueue(LinkQueue & Q, int &e )
{
if( EmptyQueue(Q) )
return false;
QNode *p = new QNode;
p = Q.front->next;
e = p->data;
Q.front->next = p->next;
if( Q.rear == p )
Q.rear = Q.front;
delete p;
return true;
}
//9.初始化并创建队列
bool CreateQueue( LinkQueue & Q, int &e )
{
InitQueue( Q );
EnQueue( Q, e );
return true;
}
//10.输出队列元素
bool PrintQueue( LinkQueue Q )
{
if( EmptyQueue(Q) )
return false;
while( !EmptyQueue(Q) )
{
cout << (Q.front++)->next->data << ' ';
}
cout << endl;
return true;
}
//11.退出
void exit()
{
cout << "操作结束，退出成功！" << endl;
exit(0);
}
void menu()
{
int operate_num;
bool continuedo=false;
LinkQueue Q;
while( 1 )
{
cin >> operate_num;
switch( operate_num )
{
case 1: //1.初始化队列
{
if( !continuedo )
{
InitQueue(Q);
printf("链队列初始化成功！\n\n\n");
continuedo = true;
}
else
printf("链队列已经初始化，不能重复初始化！\n\n\n" );
break;
}//case1
case 2 ://2.销毁队列
{
if( continuedo )
{
DestroyQueue(Q);
printf("链队列销毁成功！\n\n\n");
continuedo = false;
}
else
printf("链队列没有初始化，无法销毁！\n\n\n");
break;
}//case2
case 3://3.清空队列
{
if( continuedo )
{
ClearQueue(Q);
printf("链队列清空成功！\n\n\n");
}
else
printf("链队列没有初始化，无法清空！\n\n\n");
break;
}//case3
case 4://判断队列是否为空
{
if( continuedo )
{
if(EmptyQueue (Q) )
{
printf("链队列为空！\n\n\n");
}
else
printf("链队列非空！\n\n\n");
}
else
printf("链队列没有初始化，无法判空！\n\n\n");
break;
}//case4
case 5://返回队列中元素个数
{
if( continuedo )
{
int length;
LengthQueue(Q, length);
printf("链队列中的元素个数为：%d。\n\n\n", length);
}
else
printf("链队列没有初始化，无法返回元素个数！\n\n\n");
break;
}//case5
case 6://返回队列队头元素
{
if( continuedo )
{
int e;
if( !GetHead(Q,e) )
{
printf("链队列为空，没有队头元素！\n\n\n");
}
else
{
GetHead(Q, e);
printf("链队列的队头元素为：%d。\n\n\n", e);
}
}
else
printf("链队列没有初始化，无法取队头元素！\n\n\n");
break;
}//case6
case 7:
{
if( continuedo )
{
int e;
cout << "请输入要插入的元素："<< endl;
cin >> e;
EnQueue(Q,e);
printf("元素%d入队成功！\n\n\n", e);
}
else
printf("链队列没有初始化，无法插入队头元素！\n\n\n");
break;
}//case 7
case 8://删除队头元素
{
int e;
if( continuedo )
{
if( !DeQueue(Q,e) )
{
printf("链队列为空，无法删除队头元素！\n\n\n");
}
else
printf("队头元素%d删除成功！", e);
}
else
printf("链队列没有初始化，无法删除队头元素！\n\n\n");
break;
}//case 8
case 9://初始化并创建队列
{
int e;
CreateQueue( Q, e );
break;
}//case 9
case 10://输出队列元素
{
if( continuedo )
{
PrintQueue(Q);
}
else
{
printf("链队列没有初始化，无法输出队列元素!\n\n\n");
}
break;
}//case 10
case 11:
{
exit();
break;
}
default:
{
cout << "输入操作数有误！" << endl << endl << endl;
break;
}//default
}//switch
}//while
}//menu()
int main()
{
xianshi();
menu();
return 0;
}