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循环队列基本操作的数据结构实验三题目及源程序

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简介:
本实验通过实现循环队列的基本操作(如入队、出队等),帮助学生掌握数据结构中循环队列的应用与编程技巧,并提供完整的源代码供参考学习。 实验内容包括以下两个部分: 1. 构建一个顺序循环队列:用户可以输入队列的长度以及其中包含的具体元素值。之后对这个队列执行清空操作、插入新元素、返回当前队头(即第一个)元素,以及删除并移除最前面的一个元素。 2. 约瑟夫环问题实现:假设n个人围坐在一张圆桌旁,从某个特定位置i开始报数,当计到数字m时,则该人站出来。接着由下一个人继续从1开始重新报数,并且再次在达到m的时刻让此人离开队伍。这一过程不断重复直至所有人都离开了座位。由于这个问题源自于古罗马著名历史学家约瑟夫斯提出的问题演变而来,因此通常被称为约瑟夫问题。 例如,在n=8, m=4, i=1的情况下,最终出列的人序列为: 4,8,5,2,1,3,7,6 编写程序时采用循环队列作为存储结构来模拟整个过程,并且按照顺序输出每个离开队伍的人员编号。

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    本实验通过实现循环队列的基本操作(如入队、出队等),帮助学生掌握数据结构中循环队列的应用与编程技巧,并提供完整的源代码供参考学习。 实验内容包括以下两个部分: 1. 构建一个顺序循环队列:用户可以输入队列的长度以及其中包含的具体元素值。之后对这个队列执行清空操作、插入新元素、返回当前队头(即第一个)元素,以及删除并移除最前面的一个元素。 2. 约瑟夫环问题实现:假设n个人围坐在一张圆桌旁,从某个特定位置i开始报数,当计到数字m时,则该人站出来。接着由下一个人继续从1开始重新报数,并且再次在达到m的时刻让此人离开队伍。这一过程不断重复直至所有人都离开了座位。由于这个问题源自于古罗马著名历史学家约瑟夫斯提出的问题演变而来,因此通常被称为约瑟夫问题。 例如,在n=8, m=4, i=1的情况下,最终出列的人序列为: 4,8,5,2,1,3,7,6 编写程序时采用循环队列作为存储结构来模拟整个过程,并且按照顺序输出每个离开队伍的人员编号。
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    简介:本教程介绍了循环队列这一数据结构的基本概念及其核心操作方法,包括初始化、入队、出队和判满判空等实用技巧。 欢迎分享数据结构中循环队列的基本操作,并欢迎大家提出批评意见和建议!
  • 一)
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    本实验为数据结构课程的第一部分,专注于顺序表的基本操作。学生将通过编写和调试相关源代码来加深对线性数据结构的理解与应用技能。 实验内容: 1. 编写程序实现顺序表的以下基本操作: - 初始化顺序表La。 - 将La置为空表。 - 销毁La。 - 在La中插入一个新的元素。 - 删除La中的某一元素。 - 在La中查找某元素,若找到,则返回它在La中第一次出现的位置;否则返回0。 - 打印输出La中的所有元素值。 2. 编写程序完成以下操作: (1) 构造两个顺序线性表La和Lb,其元素都按非递减的顺序排列。 (2) 实现归并La和Lb得到新的顺序表Lc,并使Lc中的所有元素也按照值非递减的方式排序。 (3) 假设两个顺序线性表La和Lb分别表示两个集合A和B,利用union_Sq操作实现A=A∪B。
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    本项目专注于顺序存储方式下的循环队列数据结构的设计与实现,通过代码优化确保高效利用内存资源,并减少队列满或空时的误判情况。 编写一个程序以实现顺序循环队列的各种基本操作。该程序需具备以下功能: 1. 初始化队列。 2. 判断队列是否为空。 3. 依次将元素 a, b, c 和 d 进入队列。 4. 出队一个元素,并输出这个元素。 5. 输出当前队列中的元素数量。 6. 依次向队列中添加元素 e 和 f。 7. 再次显示此时的队列长度。 8. 最后,展示整个队列内的序列。
  • Python中方法
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    本文将详细介绍如何在Python中设计和实现一个高效的循环队列数据结构,并探讨其常用的操作方法。 ### Python 实现数据结构——循环队列的操作方法 #### 一、引言 在计算机科学领域,数据结构是算法设计的基础。不同的数据结构能够解决不同类型的问题,并且它们的效率也有所不同。队列作为一种基本的数据结构,其先进先出(FIFO)的特点使得它在很多场景中都能发挥重要作用。然而,传统的队列实现方式(如基于数组或链表)在某些情况下可能会遇到性能瓶颈。例如,在使用数组实现队列时进行元素删除操作可能导致所有后续元素的移动,尤其是在队列较长的情况下,这种操作的成本较高。为了解决这个问题,引入了一种特殊的队列实现方式——循环队列。 #### 二、循环队列的基本概念 循环队列是一种特殊形式的队列实现方法,它通过将数组首尾相连的方式模拟一个环形结构来存储数据,以此提高队列操作效率。在循环队列中,使用两个指针:头指针(head)和尾指针(tail),分别追踪队列头部和尾部的位置。当元素被添加到队列时,尾指针后移;当元素从队列中删除时,头指针后移。这种做法的好处在于无论入队还是出队操作都不需要移动数组中的其他元素,从而显著提高了效率。 #### 三、循环队列的关键操作 循环队列的主要操作包括以下几个方面: 1. **初始化**:创建一个新的循环队列对象时,需要指定该队列的最大容量。通常情况下,在初始化阶段会包含以下属性: - `maxSize`:表示队列的最大存储量; - `head` 和 `tail`:分别用于追踪当前数据的头部和尾部位置,默认值为 0; - `cnt`:记录了队列中元素的数量,初始值设为 0; - `__list`:一个数组,用来存放所有的队列元素。 2. **判断是否为空**:检查队列内是否有剩余的数据。当且仅当当前计数器(即`cnt`)的值等于零时认为该队列为“空”。 3. **判断是否已满**:确定队列中还能否加入新的数据,这可以通过比较 `cnt` 和 `maxSize` 的大小来实现。 4. **入队操作**:向循环队列添加一个新元素。首先需要检查当前的容量情况(即调用 isFull 方法)。如果空间足够,则将数据插入到尾部并更新尾指针的位置;需要注意的是,由于是环形结构,在达到数组末尾时应返回至起始位置。 5. **出队操作**:从循环队列中移除头部元素,并将其作为结果返回。首先检查当前的 `cnt` 是否为零以确定是否为空队列。如果不为空,则将头部数据取出并更新头指针的位置;同样地,当达到数组末尾时应回到起始位置。 6. **清空操作**:清除循环队列中的所有元素,并重置其状态至初始值。 7. **获取长度**:返回当前存储在队列内的元素数量。 8. **打印内容**:输出队列中所有的数据信息。 #### 四、Python代码实现 以下是根据上述描述来完成的循环队列类的具体代码示例: ```python class LoopQueue: def __init__(self, length): self.head = 0 self.tail = 0 self.maxSize = length self.cnt = 0 self.__list = [None] * length # 检查队列是否为空 def isEmpty(self): return self.cnt == 0 # 判断队列是否已满 def isFull(self): return self.cnt == self.maxSize # 入队操作 def push(self, data): if self.isFull(): return False elif self.isEmpty(): self.__list[0] = data self.head = 0 self.tail = 0 self.cnt += 1 else: self.tail = (self.tail + 1) % self.maxSize self.cnt += 1 self.__list[self.tail] = data return True # 出队操作 def pop(self): if self.isEmpty(): return False data = self.__list[self.head] self.head = (self.head + 1) % self.maxSize self.cnt -= 1 return data # 清空队列 def clear(self): self.head = 0 self.tail = 0 self.cnt = 0 return True # 获取当前长度 def __len
  • 单链表二)
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    本实验为数据结构课程中的第二部分,专注于单链表的基本操作实践。通过编写和调试源代码,学生将掌握单链表的创建、插入、删除与遍历等核心技能,深化对线性数据结构的理解与应用能力。 实验内容: 1. 编写程序完成单链表的下列基本操作: - 初始化单链表La。 - 在La中第i个元素之前插入一个新结点。 - 删除La中的第i个元素结点。 - 在La中查找某结点并返回其位置。 - 打印输出La中的结点元素值。 2. 构造两个带有表头结点的有序单链表La和Lb,编写程序实现将这两个列表合并成一个有序单链表Lc。具体方法是使用三个指针pa、pb和pc:其中pa指向La中当前待比较插入的节点,pb指向Lb中当前待比较插入的节点,而pc则指向新生成的有序链表Lc中的最后一个结点。程序会依次扫描La与Lb中的元素,并将较小者链接到*pc之后;此过程重复进行直到某个列表结束为止,最后再把另一个未处理完的列表剩余部分连接在*Lc后面。 3. 构造一个单链表L,其头指针为head。编写程序实现该链表逆置操作:即将最后一个结点变为第一个结点,原来倒数第二个节点变成新的第二个结点等以此类推。
  • :入与出
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    本段内容介绍循环队列这一数据结构的基本原理及其操作机制,重点讲解如何实现数据元素的入队和出队过程。 该代码可在VC6.0平台直接编译运行,并已通过测试。实现了以下基本功能:使用数组实现循环队列的操作,包括入队、出队、判断队列是否为空、判断队列是否为满以及遍历输出队列等功能。每个子函数都有详细的说明。希望对正在学习数据结构的读者有所帮助。
  • C++现共享栈、链栈、和链
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    本课程通过C++语言实践,教授如何设计并实现共享栈、链栈及循环队列与链队列等经典数据结构,强化编程技能。 根据栈和队列的抽象数据类型定义,按要求实现以下内容: 1. 实现一个共享栈。 2. 实现一个链栈。 3. 实现一个循环队列。 4. 实现一个链队列。
  • C语言中
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    本文介绍了如何在C语言中实现循环队列的基本操作,包括入队、出队和获取队首元素等过程,并提供了相应的代码示例。 本段落介绍如何用C语言实现循环队列的基本操作,包括建立、入队和出队,并力求简单易懂。
  • 详解
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    本文详细介绍顺序存储结构下的循环队列的各种操作方法,包括初始化、入队、出队及获取队首元素等,帮助读者深入理解循环队列的工作原理和实现细节。 根据给定的队列长度和元素值创建一个顺序循环队列,并执行清空、插入新元素、返回队头元素以及删除队头元素的操作。