设从键盘输入一整数序列a1,a2,...an,试编程实现:当ai>0 时,ai 进队,当ai<0 时,将队首元素出队,当ai=0 时,表示输入结束。要求将队列处理成环形队列,使用环形队列算法库中定义的数据类型及算法,程序中只包括一个函数(main 函数),入队和出队等操作直接在main 函数中调用即可。当进队出队异常(如队满)时,要打印出错信息。
时间: 2023-05-31 15:18:03 浏览: 198
### 回答1:
以下是Python的实现代码:
```python
from queue import CircularQueue
def main():
n = int(input("请输入整数序列的长度:"))
q = CircularQueue(n)
for i in range(n):
a = int(input("请输入第{}个整数:".format(i+1)))
if a > :
try:
q.enqueue(a)
except ValueError:
print("队列已满,无法进队")
elif a < :
try:
q.dequeue()
except ValueError:
print("队列已空,无法出队")
else:
break
print("队列中剩余元素:", end="")
while not q.is_empty():
print(q.dequeue(), end=" ")
print()
if __name__ == '__main__':
main()
```
程序中使用了Python标准库中的`queue`模块中的`CircularQueue`类来实现环形队列。在`main`函数中,首先输入整数序列的长度,然后循环输入每个整数,根据整数的值进行相应的操作。如果整数大于,则调用`enqueue`方法将其进队,如果队列已满则抛出`ValueError`异常;如果整数小于,则调用`dequeue`方法将队首元素出队,如果队列已空则抛出`ValueError`异常;如果整数等于,则表示输入结束,跳出循环。最后输出队列中剩余的元素。
### 回答2:
首先,我们需要先了解环形队列的定义和实现方式。
环形队列的定义是在一段连续的存储空间上模拟一个环形的队列,当队尾到达数组的最大下标时,下一个元素则是数组的第一个元素,形成了环形结构。而队列的基本操作包括入队和出队。入队操作即在队尾插入新元素,出队操作即将队首元素删除并返回其值。
环形队列的实现方式一般是采用数组或链表的形式,但需要注意的是,因为是环形结构,所以在实现中需要特判队列是否满,队列满的条件是队尾指针加1等于队首指针,而队列为空的条件则是队首指针等于队尾指针。
在本题中,要求我们使用环形队列算法库中定义的数据类型及算法,所以我们需要先导入该库,然后在main函数中对队列进行操作。
具体实现方式如下:
1. 导入环形队列算法库中定义的数据类型及算法。假设库中定义的数据类型为CircularQueue,入队操作为EnQueue,出队操作为DeQueue。
```
#include <stdio.h>
#include "circular_queue.h"
```
2. 定义queue作为环形队列,并初始化队列。
```
CircularQueue queue;
Initialize(&queue);
```
3. 读入整数序列并进行入队和出队操作。
```
int num;
scanf("%d", &num);
while (num != 0) {
if (num > 0) {
if (!IsFull(&queue)) {
EnQueue(&queue, num);
} else {
printf("队列已满\n");
}
} else {
if (!IsEmpty(&queue)) {
DeQueue(&queue);
} else {
printf("队列为空\n");
}
}
scanf("%d", &num);
}
```
4. 若出现异常操作(如队满或队空),则打印出错信息。
```
if (IsFull(&queue)) {
printf("队列已满\n");
}
if (IsEmpty(&queue)) {
printf("队列为空\n");
}
```
完整代码如下:
```
#include <stdio.h>
#include "circular_queue.h"
int main() {
CircularQueue queue;
Initialize(&queue);
int num;
scanf("%d", &num);
while (num != 0) {
if (num > 0) {
if (!IsFull(&queue)) {
EnQueue(&queue, num);
} else {
printf("队列已满\n");
}
} else {
if (!IsEmpty(&queue)) {
DeQueue(&queue);
} else {
printf("队列为空\n");
}
}
scanf("%d", &num);
}
if (IsFull(&queue)) {
printf("队列已满\n");
}
if (IsEmpty(&queue)) {
printf("队列为空\n");
}
return 0;
}
```
### 回答3:
首先需要在程序中引入环形队列算法库中定义的数据类型及算法,包括定义队列元素(QueueElemType)、环形队列(SqQueue)及相关操作(InitQueue、QueueLength、EnQueue、DeQueue等)。
在main函数中,需要定义并初始化一个空的环形队列,以及其他必要的变量,如当前队尾指针、当前队头指针、队列长度等。然后通过循环读入整数序列,并根据整数的符号进行相应的操作。
具体而言,当读入的整数a大于0时,调用EnQueue函数将其加入队列尾部,并将队尾指针后移一位。当读入的整数a小于0时,若队列长度为0,则表示队列为空,无法出队,打印错误信息;否则调用DeQueue函数将队头元素出队,并将队头指针后移一位。当读入整数a等于0时,表示输入结束,退出循环。最后需要清空队列并释放相关资源。
下面是代码实现:
#include <stdio.h>
#include "queue.h" // 引入环形队列算法库
#define MAXQUEUELEN 10 // 定义队列最大长度
int main()
{
SqQueue Q; // 定义一个空的环形队列
QueueElemType e; // 定义队列元素
int rear = 0, front = 0, len = 0; // 定义队尾指针、队头指针、队列长度
InitQueue(&Q); // 初始化队列
int a; // 定义输入整数
while (scanf("%d", &a) != EOF && a != 0) { // 循环读入整数序列
if (a > 0) { // 当ai > 0,进队
if (len == MAXQUEUELEN) { // 队列长度已达到最大值,异常处理
printf("队列已满,无法入队!\n");
break;
}
e = a; // 将元素赋值为输入整数
EnQueue(&Q, e); // 进队
rear = (rear + 1) % MAXQUEUELEN; // 队尾指针后移
len++; // 队列长度加一
}
else if (a < 0) { // 当ai < 0,出队
if (len == 0) { // 队列长度为0,异常处理
printf("队列为空,无法出队!\n");
break;
}
DeQueue(&Q, &e); // 出队
front = (front + 1) % MAXQUEUELEN; // 队头指针后移
len--; // 队列长度减一
}
}
ClearQueue(&Q); // 清空队列
return 0;
}
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