データ構造実験5、チェーンキューの基本動作

(1) 実験の目的

この実験を通じて、学生はチェーンキューの構造的特徴を理解し、それを柔軟に適用することができ、チェーンキューの基本操作のプログラミング実装を習得し、スタックが一方の端で挿入、他方の端で削除される線形構造であることを理解します。キューの「先着順」の「Out」操作特性を習得し、キューが空か満杯かを判断する条件を知り、C 言語でのポインタ操作にさらに慣れます。

(2) 実験内容

チェーンストレージ構造を使用して、教科書で定義されているキューの基本的な動作を実現します。

(3) リファレンスインターフェース

メニューには次の機能が含まれています。

1. キューを初期化する、2. キューを破棄する、3. キューを空にする、4. キューを空にする、5. キューの長さを調べる、6. キューの先頭要素を取得する、7. 要素を挿入する、8 . 要素を削除します。 9 すべての要素を出力します。

要件: プロンプトと出力ステートメントはカスタム関数では許可されません。

(4) 受入・テストケース

メニューから各操作を呼び出し、ポイントをテストします。

初期化の前に他の操作が実行されるかどうか、プログラムがそれを制御できるかどうか。
キューを初期化します。
キューが空であると判断すると、画面にはキューが空であることが表示されます。
チームには 3 つの数字、3、5、7。
キューヘッドの長さ、画面出力 3。
キューのヘッド要素を取得し、キューが空かどうかを判断し、キューの長さを判断します (キューのヘッド要素を取得してもキューの内容は変更されず、キューのヘッドポインタも変更されないことを生徒に理解してもらいます)。
キューを終了し、キューの長さを判断し、キュー内の残りの要素を表示します (キューを複数回終了し、キューが空になった後で終了操作を実行します。キューが空であることを示すプロンプトを表示するかどうか)。
要素 2 をエンキューし、デキューして、キューが空かどうかを判断します (主に、デキュー操作の特殊な場合の 2 行のコードが書き込まれているかどうかをテストします)。
チームを破壊し、他の操作を行ってプログラムを制御できるかどうかを確認します。

以下は私が書いたソースコードです。

#include<iostream>
using namespace std;
 
#define MAXQSIZE 100
#define OK 1
#define error -1
#define false 0
#define overflow -2
#define maxsize 20
#define STACKINCREMENT 10

typedef int Status;
typedef int QElemType;

typedef struct QNode {
	QElemType  data;
	struct QNode* next;
}QNode, * QueuePtr;

typedef struct {
	QueuePtr front;
	QueuePtr rear;
}LinkQueue;


Status InitQueue(LinkQueue& Q) {
	Q.front = Q.rear = new QNode;
	if (!Q.front)
		exit(OVERFLOW);
	Q.front->next = NULL;
	return OK;
}

Status QueueEmpty(LinkQueue& Q) {
	if (Q.front == Q.rear)
		return OK;
	else
		return error;
}

Status DestoryQueue(LinkQueue& Q) {
	if (Q.front == Q.rear)return error;
	while (Q.front)
	{
		Q.rear = Q.front->next;
		free(Q.front);
		Q.front = Q.rear;
	}
	return OK;
}

Status EnQueue(LinkQueue& Q, QElemType e) {
	
	QueuePtr p;
	p = new QNode;
	if (!p)
	exit(OVERFLOW);
	p->data = e;
	p->next = NULL;
	Q.rear->next = p;
	Q.rear = p;
	if (Q.front == Q.rear)return error;
	return OK;
}

Status GetHead(LinkQueue Q,QElemType &e) {
	if (Q.front == Q.rear)return error;
	return Q.front->next->data;
}
Status Length(LinkQueue& Q,QElemType &e) {
	if (Q.front == Q.rear)return error;
 e = 0;
	QueuePtr  p = Q.front;
	while (p != Q.rear) {
		e++;
		p = p->next;
	}
	return e;
}

Status DeQueue(LinkQueue& Q,QElemType &e) {
	if (Q.front == Q.rear)return error;
	QNode* p;
	p = Q.front->next;
	e = p->data;
	Q.front->next = p->next;
	if (Q.rear == p)Q.rear = Q.front;
	delete p;
	return OK;
}

int main() {
	int m, e, i, j, n;
	LinkQueue Q;
	cout << "1.初始化链队列" << endl;
	cout << "2.判断链队列是否为空" << endl;
	cout << "3.销毁链队列" << endl;
	cout << "4.入队" << endl;
	cout << "5.求队头元素" << endl;
	cout << "6.求队长" << endl;
	cout << "7.出队" << endl;

	do {
		cout << "请输入你的选择：" << endl;
		cin >> n;
		switch (n)
		{
		case 1:
			m = InitQueue(Q);
			if (m == overflow)
			{
				cout << "队列初始化失败！" << endl;
			}
			if (m == OK)
			{
				cout << "队列初始化成功！" << endl;
			}
			break;
		case 2:
			m = QueueEmpty(Q);
			
			 if (m == error)
			{
				cout << "队列不为空！" << endl;
			}
			else if (m == OK)
			{
				cout << "队列为空！" << endl;
			}
			break;
		case 3:
			m = DestoryQueue(Q);
			if (m == error)
			{
				cout << "请先初始化队列！" << endl;
			}
			else if (m == OK)
			{
				cout << "队列销毁成功" << endl;
			}
			break;
		case 4:
			cout << "请输入你要入队的元素：" << endl;
			cin >> e;
			m = EnQueue(Q,e);
			if (m == error)
			{
				cout << "请先初始化队列！" << endl;
			}
			else {
				cout << "入队成功！" << endl;
			}
			break;
		case  5:
			m = GetHead(Q, e);
			if (m == error) {
				cout << "请先初始化栈！" << endl;
			}
			else {
				cout << "队头元素是：" << e << endl;
			}
			break;
		case 6:
			m = Length(Q,e);
			if (m == error) {
				cout << "请先初始化队列！" << endl;
			}
			else {
				cout << "队长为：" << e<<endl;
			}
			break;
		case 7:
			m = DeQueue(Q, e);
			if (m == error) {
				cout << "请先初始化栈！" << endl;
			}
			else {
				cout << "出队成功" << endl;
			}
			break;
		}
	} while (n > 0);

}

データ構造を学習している初心者なので、書かれたコードは十分に完璧ではないかもしれません。軽くスプレーしていただければ幸いです。（ボールボール）

データ構造実験5、チェーンキューの基本動作

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