實驗4：棧和佇列的基本操作實現及其應用之鏈佇列

一、實驗目的

1、   熟練掌棧和佇列的結構特點，掌握棧和佇列的順序儲存和鏈式儲存結構和實現。

2、   學會使用棧和佇列解決實際問題。

二、實驗內容

1、自己確定結點的具體資料型別和問題規模：

分別建立一個順序棧和鏈棧，實現棧的壓棧和出棧操作。

分別建立一個順序佇列和鏈佇列，實現佇列的入隊和出隊操作。

2、設計演算法並寫出程式碼，實現一個十將二進位制轉換成2進位制數。

3、選做題（*）

設計一個模擬飯堂排隊打飯管理軟體，實現“先來先打飯”的排號叫號管理。

三、實驗步驟

1、依據實驗內容分別說明實驗程式中用到的資料型別的定義

 實驗中選用的是整型來進行棧的資料輸入。

2、相關操作的演算法表達；

   入佇列：只考慮在連結串列的尾部進行，鏈佇列帶頭結點，讓隊頭指標和隊尾指標均指向頭結點。

   出佇列：只考慮在鏈佇列的頭部進行，需要注意佇列長度等於1的特殊情況。

3、完整程式；

#include<iostream>
using namespace std;
const int S=10;
struct Node
{
	int data;
	Node *next;
};
class LinkQueue
{
	public:
		LinkQueue();
		void Push(int x);
		int Pop();
		int Gettop(){ if(front!=rear) return front->next->data; }
		int Empty(){if(front==rear)return 1; else return 0;}
	private:
	   Node *front,*rear;
};
LinkQueue::LinkQueue()
{
	Node *s;
	s=new Node;s->next=NULL;
	front=rear=s;
}

void LinkQueue::Push(int x)
{    
    Node *s;
    s=new Node;s->data=x;
    s->next=NULL;
    rear->next=s;
	rear=s;
}
int LinkQueue::Pop()
{   
    int x;
    Node *p;
	if(rear==front) throw"下溢";
	p=front->next;x=p->data;
	front->next=p->next;
	if(p->next==NULL) rear=front;
	delete p;
	return x;	
}
int main()
{   
    int i,s,x;
	LinkQueue Stact;
	do
	{
	cout<<endl<<"\t\t\t   鏈佇列"<<endl<<"\t\t\t輸入進佇列的數：";
	cin>>i;
	cout<<"\t\t\t是否繼續輸入?(1/0):";
	cin>>s;
	Stact.Push(i);
	}
	while(s);
	
	while(1)
	{
	cout<<endl<<"\t\t\t   鏈佇列"; 
	cout<<endl<<"\t\t\t 1、入佇列";
	cout<<endl<<"\t\t\t 2、出佇列";
	cout<<endl<<"\t\t\t 3、佇列頂數";
	cout<<endl<<"\t\t\t 4、佇列是否為空";		
    cout<<endl<<"\t\t\t請選擇操作(0-4):";
	cin>>x;
	cout<<endl;
	if(x==0)
	break;	
	switch(x)
	   {
		case 1:                                   
			{
			   do
	          {
	            cout<<endl<<"\t\t\t輸入進佇列的數：";
		        cin>>i;
		        cout<<"\t\t\t是否繼續輸入?(1/0):";
		        cin>>s;
		        Stact.Push(i);
	          }
		        while(s);
		        break;
			}
		case 2: 
	     	{
			    cout<<"\t\t\t出佇列："<<Stact.Pop()<<endl;
			    break;
	    	}
	    case 3:
	    	{
	    		cout<<"\t\t\t佇列頂數："<<Stact.Gettop()<<endl;
	    		break;
	    	}
	    case 4:
	    	{
	    		cout<<"\t\t\t佇列是否為空："<<Stact.Empty();
	    		break;
	    		
	    	}
		default:
			{
				cout<<"\t\t\t請輸入數字(0-5)！"<<endl;
			}  
	   } 
    }	
}
 

4、總結、執行結果和分析。

5、總體收穫和不足，疑問等。

在鏈佇列中，運用迴圈的方式來進行入佇列。鏈佇列不同於迴圈佇列，是用指標來實現的，所以不存在“假溢位”問題。