数据结构实验七：队列实验.doc

一，实验题目
实验七：假设以数组se[m]存放循环队列的元素，同时设变量rear和num分别作为队尾指针和队中元素个数记录。试讨论判别此循环队列的队满条件，写出相应的入队和出队算法，并通过运行验证之。

二，问题分析
本程序要求实现用数组se[m]存放循环队列的元素，并设变量rear和num分别作为队尾指针和队中元素个数记录。实现出队和入队操作。完成这些功能需要解决的关键问题是建立队列，插入一个对列元素和队列元素的出队。
1， 数据的输入形式和输入值的范围：队列元素为整数。插入的队列元素也为整数。
2， 结果的输出形式：根据选择菜单，结果输出的可以使队列元素，可以使出队或入队后的队列。
3， 测试数据：（1）一开始输入的队列元素为：456,34,543,123,56,87
（2）选择菜单2后，入队的队列元素为45
（3）选择菜单1后，队列的首元素出队

三，概要设计
（1）为了实现上述程序的功能，需要：
A，构造一个空队列
set（）
B，实现队列元素的入队功能
C，实现队列元素的出队功能
insert（）
D，队列的输出
main（）
E，在屏幕上显示菜单操作
（2）本程序包含5个函数：
del（）
a，主函数main（）
b，建立空队列函数set（）
display（）
c，队列元素入队函数insert（）
d，队列元素出队函数del（）
e，队列元素输出函数display（）
各函数间关系如右图所示：
四，详细设计
（1）结点类型定义：
typedef struct node{
int se[maxlen];
int rear,num;
}seqstack;
（2）队列置空函数伪代码：
seqstack *set(){
seqstack *s;
s=(seqstack*)malloc(sizeof(seqstack));
s->rear=0; s->num=0;
return s;}
（3）队列入队函数伪代码：
seqstack *insert(seqstack *p,int x){
if(p->num>=maxlen) printf("队列已满！\n");
else{ if(p->rear<maxlen){
p->se[rear]=x; p->rear++; p->num++;}
if(p->rear>=maxlen){
p->se[0]=x; p->rear=1; p->num++;}}
return p;}
（4）队列入队函数伪代码：
seqstack *del(seqstack *p){
p->num--; return p;}
（5）输出队列元素伪代码：
void display(seqstack *p){ int i;
if(p->num<=p->rear){
for(i=0;i<p->num;i++) printf("%d ",p->se[p->rear-p->num+i]);}
else for(i=0;i<p->num;i++)
printf("%d ",p->se[(maxlen+p->rear-p->num+i)%maxlen]);}

五，源代码
#include "stdio.h"
#include "malloc.h"
#define maxlen 100
typedef struct node{ //队列的结构定义
int se[maxlen];
int rear,num;
}seqstack;
seqstack *set() //建立空队列函数
{
seqstack *s;
s=(seqstack*)malloc(sizeof(seqstack));//申请空间
s->rear=0;
s->num=0;
return s;
}
seqstack *insert(seqstack *p,int x) //向队列中插入元素函数
{
if(p->num>=maxlen) //如果元素的个数大于队列的最大长度
printf("队列已满！\n"); //则输出队列已满
else{ //当队列元素未满时
if(p->rear<maxlen) //如果队尾下标小于队列最大值
{
p->se[p->rear]=x; //则直接将元素插在队尾即可
p->rear++; //使p指向刚插入的元素
p->num++; //元素的个数加1
}
if(p->rear>=maxlen) //如果队尾元素的下标等于队列的最大值
{
p->se[0]=x; //则将元素插在队列的首位置
p->rear=1; //将尾指针指向下标为1的位置
p->num++; //元素个数加1
}
}
return p; //返回该队列
}
seqstack *del(seqstack *p) //队列的出队函数
{
p->num--; //出队时，队列中的元素个数减一
return p; //返回该列队
}
void display(seqstack *p) //输出队列中元素的函数
{
int i;
if(p->num<=p->rear) //如果队列中的元素个数小于队尾元素的下标
{
for(i=0;i<p->num;i++)
printf("%d ",p->se[p->rear-p->num+i]); //输出队列中的元素
}
else //如果队列中的元素个数大于队尾元素的下标
for(i=0;i<p->num;i++)
printf("%d ",p->se[(maxlen+p->rear-p->num+i)%maxlen]); //输出队列中的元素
}
void main(){ //主函数
seqstack *s; //定义一个队列结构类型指针s
int x;
s=set(); //调用建立空队列函数
printf("输入队列的元素、当输入0是表示输入结束\n");
scanf("%d",&x);
while(x!=0) //当x不等于0时
{
s=insert(s,x); //调用队列插入函数，插入元素x
scanf("%d",&x);
}
do{ //实现菜单选择功能
printf("1.队列元素出队即删除\n");
printf("2.输入要插入队列的元素\n");
printf("3.输出队列的队列元素\n");
printf("0.退出\n");
printf("请选择你需要对该队列的操作：\n");
scanf("%d",&x);
switch(x)
{
case 1:
s=del(s); //队列元素出队
break;
case 2:
printf("请输入要插入的数据元素：\n");
scanf("%d",&x);
s=insert(s,x);
break;
case 3:
display(s);
printf("\n");
break;
default:
break;
}
}while(x!=0);
}

六，调试分析
当直接将元素插在队尾时，在使用时混淆了数组和指针的使用方法，导致错误，应该是p->se[p->rear]=x，而却写成p->se[rear]=x导致了错误。错误提示如下：
七，使用手册
用户在使用时，根据界面提示，首先输入一系列整型的队列元素，当输入0时，队列元素输入结束。此时，出现一个菜单选择，当用户选1时，进行队列元素出队操作；当用户选2时，进行入队元素出队操作；当用户选3时，输出该队列；输入0时，改程序结束。此程序就是这样一个执行过程，用户根据提示进行操作即可。

八，测试结果