C++实现环形队列的基本操作（十进制小数转换）

目的：领会环形队列存储结构和掌握环形队列中的各种基本运算算法设计。

内容：编写一个程序，实现环形队列(假设栈中元素类型ElemType 为char)的各种基本运算，并在此基础上完成以下功能

(1)初始化队列q；

(2)判断队列q是否非空;

(3)依次进队元素a、b、c;

(4)出队一个元素，输出该元素;

(5)依次进队元素d、e、f;

(6)输出出队序列；

(7)释放队列。

另外增加两个函数，同时将MAXSIZE=40

     1.  函数1：利用队能将一个十进制小数化为二进制小数。测试数据：0.635(最多保留8位)

     2. 函数2：利用队列能将一个十进制小数化为36进制以内的任意进制小数（十个数字加26个大写字母作为基数），小数和转化的进制由用户输入。  

       测试数据：  0.1234567转化为29进制的数是多少？

=================================================

1.定义队列的数据结构

#include <iostream>
#include <cassert>
using namespace std;
#define MAXSIZE 40
typedef char Elemtype;
struct SqQueue
{
	Elemtype data[MAXSIZE];
	int front, rear;
};

2.队列初始化

void InitSqQueue(SqQueue*& q)
{
	q = new SqQueue;
	q->front = q->rear = 0;
}

 3.销毁队列

void DestroySqQueue(SqQueue*& q)
{
	delete q;
}

 4.判断队列是否为空

队列为空队的条件: L->front == L->rear;

bool QueueEmpty(SqQueue* q)
{
	return q->front == q->rear;
}

5.进队

队列为满队的条件: (L->rear + 1) % MAXSIZE == L->front

因为该队列为环形队列，故需要利用 MAXSIZE 进行取余，否则尾指针将会溢出。

bool enQueue(SqQueue*& q, Elemtype e)
{
	if ((q->rear + 1) % MAXSIZE == q->front)
		return false;
	q->rear = (q->rear + 1) % MAXSIZE;
	q->data[q->rear] = e;
	return true;
}

6.出队

bool deQueue(SqQueue*& q, Elemtype& e)
{
	if (QueueEmpty(L))
		return false;
	q->front = (q->front + 1) % MAXSIZE;
	e = q->data[q->front];
	return true;
}

因为该队列为环形队列，故需要利用 MAXSIZE 进行取余，否则头指针将会溢出。

7.函数1：十进制小数化为二进制小数

当 m * 2 > 1 时，进队 1 ，并且 m 取小数部分；

当 m * 2 < 1 时，进队 0，m 不变；

当 m * 2 == 1 时，终止操作。

void change1(SqQueue*& q, double m,int n)//m为测试数据,n为保留的位数
{
	for (int i = 1; i <= n; i++)
	{
		m = m * 2;
		if (m > 1)
		{
			if (!enQueue(q, 1))
				cout << "插入失败";
			m = m - 1;
		}
		else if (m < 1)
		{
			if (!enQueue(q, 0))
				cout << "插入失败";
		}
		else if (m == 1)
		{
			if (!enQueue(q, 1))
				cout << "插入失败";
			break;
		}
	}
}

 8.函数2:十进制小数化为三十六进制以内的任意进制小数

当 m > 10时，需要进队字母，由于ElemType 为 char，故根据字母的ASCII码为基准进行转换。

当 m < 10时，需要进队数字(字符)，由于ElemType 为 char，故根据数字(字符)的ASCII码为基准进行转换。

void change2(SqQueue*& q,double m, double n)//m为测试数据，n为转换的进制
{
	for (int i = 1; i <= 10;i++)//保留十位小数；
	{
		int a;
		m = m * n;
		if (m > 10)
		{
			a = (int)m + 55;//a的最小值为65，A的ASCII码为65；
			if (!enQueue(q,a))
				cout << "插入失败";
			m = m - (int)m;
		}
		else
		{
			a=(int)m + 48;//a的最小值为0，'0'的ASCII码为48；
			if (!enQueue(q,a))
				cout << "插入失败";
			m = m - (int)m;
		}
	}
}

=================================================

主函数

int main()
{
	SqQueue *Q;
	ElemType e;
	ElemType a[MAXSIZE] = { 'a','b','c' };
	ElemType b[MAXSIZE] = { 'd','e','f' };

	cout << "1.初始化队列q" << endl;
	InitQueue(Q);

	cout << "2.判断队列q是否非空" << endl;
	if (!QueueEmpty(Q))
		cout << "队列q不为空" << endl;
	else
		cout << "队列q为空" << endl;

	cout << "3.依次进队元素a、b、c" << endl;
	for (int i = 0; i < 3; i++)
		if (!enQueue(Q,a[i]))
			cout << "插入失败" << endl;

	cout << "4.出队一个元素,输出该元素" << endl;
	if (deQueue(Q, e))
		cout << "出队的元素为" << (char)e << endl;

	cout << "5.依次进队元素d、e、f" << endl;
	for (int i = 0; i < 3; i++)
		if (!enQueue(Q, b[i]))
			cout << "插入失败" << endl;

	cout << "6.输出出队序列" << endl;
	while (!QueueEmpty(Q))
	{
		if (deQueue(Q, e))
			cout << (char)e << '\t';
	}
	cout << endl;

	cout << "7.释放队列" << endl;
	DestroyQueue(Q);

	cout << "函数1的实现" << endl;
	SqQueue* L1;
	InitQueue(L1);
	change1(L1, 0.635, 8);
	cout << "0.";
	while (!QueueEmpty(L1))
	{
		if (deQueue(L1, e))
			cout << e;
	}
	DestroyQueue(L1);
	cout << endl;

	cout << "函数2的实现" << endl;
	SqQueue* L2;
	InitQueue(L2);
	cout << "请输入测试数据:"; double k; cin >> k;
	cout << "请输入转换的进制:"; double j; cin >> j;
	change2(L2,k,j);
	cout << "0.";
	while (!QueueEmpty(L2))
	{
		if (deQueue(L2, e))
			cout << (char)e;
	}
	DestroyQueue(L2);
}