一、實驗目的

1．掌握佇列儲存結構的表示和實現方法。

2．掌握佇列的入隊和出隊等基本操作的演算法實現。

3．瞭解佇列在解決實際問題中的簡單應用。

二、實驗內容

1．建立順序迴圈佇列，並在順序迴圈佇列上實現入隊、出隊基本操作。

2．建立迴圈鏈佇列，並在迴圈鏈佇列上實現入隊、出隊基本操作（選做）。

三、實驗要求

1．建立順序迴圈佇列，並在順序迴圈佇列上實現入隊、出隊基本操作。

（1）根據輸入的佇列長度n和各元素值建立一個迴圈順序表表示的佇列（迴圈佇列），並輸出佇列中各元素值。

（2）將資料元素e入隊，並輸出入隊後的佇列中各元素值。

（3）將迴圈佇列的隊首元素出隊，並輸出出隊元素的值和出隊後佇列中各元素值。

2．程式設計實現對迴圈鏈佇列的入隊和出隊操作。

（1）根據輸入的佇列長度n和各元素值建立一個帶頭結點的迴圈連結串列表示的佇列（迴圈鏈佇列），並且只設一個尾指標來指向尾結點，然後輸出佇列中各元素值。

（2）將資料元素e入隊，並輸出入隊後的佇列中各元素值。

（3）將迴圈鏈佇列的隊首元素出隊，並輸出出隊元素的值和出隊後佇列中各元素值。

四、詳細程式清單

//1.順序迴圈佇列
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#define MAXQSIZE 100
typedef struct{
	int *base;
	int front;
	int rear;
}SqQueue;
SqQueue Q; 

int Create(SqQueue &Q,int n) //建立  
{
	int e;
	Q.base=(int *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(int)); 
	if(n>MAXQSIZE-1)  
    {  
        	printf("超出最大值\n");  
        	return 0;  
    }  
    Q.front=Q.rear=0;
    printf("輸入佇列的元素: \n");
	for(Q.rear=0;Q.rear<n;Q.rear++)  
    {   
        scanf("%d",&e);  
        Q.base[Q.rear]=e;
    }  
}  

int Show(SqQueue Q)//顯示 
{
	printf("當前順序佇列元素為： "); 
    if (Q.front==Q.rear)
	{
		printf("佇列為空\n"); 
		return 0;  
	}   
    int p;  
    p=Q.front;
    while (p!=Q.rear)  
    {  
        printf("%d ",Q.base[p%MAXQSIZE]); 
        p++; 
    } 
    printf("\n"); 
} 

int EnQueue(SqQueue &Q, int e)//入佇列 
{ 
    if((Q.rear+1)%MAXQSIZE==Q.front) 
    {
		printf("佇列滿\n");
		return 0;   
    }
    Q.base[Q.rear]=e;
	Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE;
} 

int DeQueue(SqQueue &Q)//出佇列 
{
	int e;
    if (Q.front==Q.rear) 
	{
		printf("佇列為空\n"); 
		return 0;  		
	} 	
    e=Q.base[Q.front];
    Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE;
    printf("出佇列元素為： %d\n",e); 
}

int main()  
{   
    int select,e,n; 
    printf("1.建立佇列\t2.入佇列\t3.出佇列\t4.退出\n");   
    while(1)  
    { 
		printf("選擇操作： ");     
        scanf("%d",&select);  
        switch(select)  
        {    
        case 1:
			printf("輸入佇列的長度（小於%d）:  ",MAXQSIZE);  
    		scanf("%d",&n);   
            Create(Q,n);
			Show(Q);  
            break;  
        case 2: 
        	printf("輸入入佇列元素： ");
        	scanf("%d",&e);  
        	EnQueue(Q,e);
			Show(Q);
            break;    
		case 3:	
			DeQueue(Q);
			Show(Q);
			break; 
		case 4:  
			return 0;
        default: 
		    printf("輸入錯誤\n");
            break; 
        }  
    }  
    return 0;  
}  
 

//2.鏈迴圈佇列（頭結點為空）
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef struct QNode{
	int data;
	struct QNode *next;
}QNode,*LinkQueue;

LinkQueue rear,head;//尾指標和頭結點，這裡沒有用front而是head，因為這裡的頭結點不是動態的，而是固定的，用head以區分順序迴圈佇列的front

int EnQueue(int e)//入佇列 
{
	LinkQueue p;
	p=(LinkQueue)malloc(sizeof(QNode));
	p->data=e;
	rear->next=p;
    rear=p;
	rear->next=head; 	
}

int Create(int n)//建立 
{
	LinkQueue p;
	int e;
	head=(LinkQueue)malloc(sizeof(QNode));
	rear=head;
	head->next=rear;
	rear->next=head;
	rear->data=head->data=NULL;
	printf("輸入佇列元素： ");
	while(n--)
	{
		scanf("%d",&e);
		EnQueue(e);//這裡直接呼叫入隊函數了，程式碼是一樣的
	}

} 

int Show()//顯示 
{
	LinkQueue p;
	printf("當前佇列元素為： ");
	p=head->next;
	if(head==rear)//佇列為空時
	{
		printf("佇列為空\n");
		return 0;
	}
	for (;p!=rear;p=p->next) 
	{
		printf("%d ",p->data);
	}
	printf("%d\n",p->data);
} 
  
int DeQueue()//出佇列  
{
	int e;   
    LinkQueue p; 
	p=head->next;
	e=p->data;
    if(head==rear)//佇列為空時
	{
		printf("佇列為空\n");
		return 0;
	}
	head->next=head->next->next;
	if(head->next==head)
	{
		rear=head;
	}
    free(p);
    printf("出佇列元素為： %d\n",e);
}

int main()  
{
    int select,e,n; 
    printf("1.建立佇列\t2.入佇列\t3.出佇列\t4.退出\n"); 
    while(1)  
    { 
		printf("選擇操作： ");     
        scanf("%d",&select);  
        switch(select)  
        {    
        case 1:
			printf("輸入佇列的長度： "); 
    		scanf("%d",&n);   
            Create(n);
			Show();  
            break;
        case 2: 
        	printf("輸入入佇列元素： ");
        	scanf("%d",&e);  
        	EnQueue(e);
			Show();
            break;    
		case 3:	
			DeQueue();
			Show();
			break; 
		case 4:  
			return 0;
        default: 
		    printf("輸入錯誤\n");
            break; 
        }  
    }  
    return 0;  
}
 

四、程式執行結果

1.順序迴圈佇列：

2. 鏈迴圈佇列

五、實驗心得體會

1. 通過這次的操作，我對順序佇列中的“假上溢”有了更好的理解，讓順序佇列進行迴圈操作可以防止“假上溢”；

2. 但是對於鏈迴圈佇列，我不明白為什麼要讓它迴圈，因為鏈佇列不存在“上溢”的情況，而且佇列只能尾進頭出，不能像連結串列一樣在任意位置插入新元素，所以我覺得讓鏈佇列進行迴圈操作好像沒有意義？？

3. 鏈佇列的頭指標我用的是head而不是front，因為這裡的頭結點不是動態的，而是固定的，用head以區分順序迴圈佇列的動態頭結點front；

4. 鏈佇列的頭結點我沒有賦值，是空的。開始的時候是想把頭結點也賦值的，但是這樣會出現很多問題：建立、入隊、判空、全部出隊後的重新入隊都很麻煩，於是為了方便頭結點沒有賦值；

5. 之前幾次實驗的執行結果看起來太亂，這次我給改簡潔了；

6. 錯誤很多，除錯很煩，要有耐心。