循環順序隊列(C++模闆實作)

一、實驗要求

<1>初始化一個隊列。

<2>判斷是否隊空。

<3>判斷是否隊滿。

<4>入隊

<5>出隊

<6>取隊頭元素

<7>求目前隊列中元素個數

<8>編寫算法實作

    ①初始化空循環隊列；

    ②當鍵盤輸入奇數時，此奇數入隊；

    ③當鍵盤輸入偶數時，隊頭出隊；

    ④當鍵盤輸入0時，算法退出；

    ⑤每當鍵盤輸入後，輸出目前隊列中的所有元素。

二、資料結構設計

template<class ElementType>
class Queue{
public:
    Queue();       					 //初始化隊列
    ~Queue();      					 //銷毀隊列
    bool empty();  					 //判斷是否為空
    bool full();   					 //判斷棧是否為滿
    void enter(ElementType x); 	 //入隊
    void out();        			 //出隊
    void getFront(ElementType &x);//取隊頭元素
    int getLength();           	 //求目前隊列中元素個數
    void print();           		 //周遊隊列
private:
    ElementType * data;			 //資料域
    int front;						 //首指針
    int rear;						 //尾指針
};
           

三、代碼實作

#ifndef _QUEUE_H_
#define _QUEUE_H_
#include <iostream>
#define MAXLEN 100

using namespace std;

template<class ElementType>
class Queue{
public:
    Queue();        //初始化隊列
    ~Queue();       //銷毀隊列
    bool empty();   //判斷是否為空
    bool full();    //判斷棧是否為滿
    void enter(ElementType x); //入隊
    void out();         //出隊
    void getFront(ElementType &x);   //取隊頭元素
    int getLength();            //求目前隊列中元素個數
    void print();            //周遊隊列
private:
    ElementType * data;
    int front;
    int rear;
};
//初始化隊列
template<class ElementType>
Queue<ElementType>::Queue()
{
    data=new ElementType[MAXLEN];
    front=rear=0;
}
//銷毀隊列
template<class ElementType>
Queue<ElementType>::~Queue()
{
    delete [] data;
}
//判斷是否為空
template<class ElementType>
bool Queue<ElementType>::empty()
{
    if( front==rear)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}
//判斷棧是否為滿
template<class ElementType>
bool Queue<ElementType>::full()
{
    if((rear+1)%MAXLEN==front)
    {
        return true;           //隊滿
    }
    else{
        return false;
    }
}
//入隊
template<class ElementType>
void Queue<ElementType>::enter(ElementType x)
{
    if(full())
    {
        cout<<"隊滿，不能入隊!"<<endl;
    }
    else{
        rear=(rear+1)%MAXLEN;
        data[rear]=x;
    }
}
//出隊
template<class ElementType>
void Queue<ElementType>::out()
{
    if(front==rear)
    {
        cout<<"隊空，不能出隊!"<<endl;
    }
    else{
        front=(front+1)%MAXLEN;   //指針後移
    }
}
//取隊頭元素
template<class ElementType>
void Queue<ElementType>::getFront(ElementType &x)
{
    if(empty())
    {
        cout<<"隊空，不能取元素！"<<endl;
    }
    else{
        x=data[(front+1)%MAXLEN];
    }
}
//求目前隊列中元素個數
template<class ElementType>
int Queue<ElementType>::getLength()
{
    return (rear-front+MAXLEN)%MAXLEN;
}
//周遊隊列
template<class ElementType>
void Queue<ElementType>::print()
{
    int p=front;
    while(rear!=p)
    {
        p=(p+1)%MAXLEN;
        cout<<data[p]<<" ";
    }
}
#endif // _QUEUE_H_
           

#include <iostream>
#include "queue.h"
#include <Cstdlib>

using namespace std;

void algorithm()
{
    Queue<int> q;
    int i;
    cout<<"請輸入一個整數：";
    cin>>i;
    while(i!=0)
    {
        if(i%2==0)
        {
            q.out();
            cout<<"此時隊列為：";
            q.print();
            cout<<endl;
        }
        else{
            q.enter(i);
            cout<<"此時隊列為：";
            q.print();
            cout<<endl;
        }
        cout<<"請輸入一個整數：";
        cin>>i;
    }
}
int main()
{
    int i,x;
    Queue<int> q;
    cout<<"*******************************************"<<endl;
    cout<<"0退出程式！"<<endl;
    cout<<"1判斷是否隊空"<<endl;
    cout<<"2判斷是否隊滿"<<endl;
    cout<<"3入隊"<<endl;
    cout<<"4出隊"<<endl;
    cout<<"5取隊頭元素"<<endl;
    cout<<"6求目前隊列中元素個數"<<endl;
    cout<<"7輸入奇數入隊，偶數出隊"<<endl;
    cout<<"8輸出隊列"<<endl;
    cout<<"*******************************************"<<endl;
    cout<<"請輸入要執行算法的序号：";
    cin>>i;
    while(i!=0)
    {
        switch(i)
        {
            case 1:
                if(q.empty())
                {
                    cout<<"隊列為空！"<<endl;
                }
                else{
                    cout<<"隊列不為空！"<<endl;
                }
            break;
            case 2:
                if(q.full())
                {
                    cout<<"隊列為滿！"<<endl;
                }
                else{
                    cout<<"隊列不為滿！"<<endl;
                }
            break;
            case 3:
                cout<<"請輸入入隊元素：";
                cin>>x;
                q.enter(x);
            break;
            case 4:
                q.out();
            break;
            case 5:
                q.getFront(x);
                cout<<"隊頭元素為："<<x<<endl;
            break;
            case 6:
                cout<<"隊列中元素個數為："<<q.getLength()<<endl;
            break;
            case 7:
                algorithm();
            break;
            case 8:
                q.print();
            break;
        }
        system("PAUSE");
        system("CLS");
        cout<<"*******************************************"<<endl;
        cout<<"0退出程式！"<<endl;
        cout<<"1判斷是否隊空"<<endl;
        cout<<"2判斷是否隊滿"<<endl;
        cout<<"3入隊"<<endl;
        cout<<"4出隊"<<endl;
        cout<<"5取隊頭元素"<<endl;
        cout<<"6求目前隊列中元素個數"<<endl;
        cout<<"7輸入奇數入隊，偶數出隊"<<endl;
        cout<<"8輸出隊列"<<endl;
        cout<<"*******************************************"<<endl;
        cout<<"請輸入要執行算法的序号：";
        cin>>i;
    }
    return 0;
}
           

四、實驗截圖