设计一个循环队列QUEUE<T>,用data[0,MaxSize-1]存放队列元素,用front和rear分别作为队头和队尾指针,并用一个标志tag队列可能空(false)或可能满((true),要求设计队列的相关基本运算算法

时间: 2023-05-27 22:02:39 浏览: 95
- 队列的定义: ``` template <typename T> class Queue { private: T* data; // 存储数据的数组 int front; // 队头指针 int rear; // 队尾指针 int MaxSize; // 队列的最大容量 bool tag; // 标志,表示队是否已满 public: Queue(int size): MaxSize(size), front(0), rear(0), tag(false) { // 构造函数中初始化队列 data = new T[MaxSize]; } ~Queue() { // 析构函数中释放存储空间 delete [] data; } bool isEmpty() const { // 判断队是否为空 return (front == rear) && !tag; } bool isFull() const { // 判断队是否已满 return tag; } bool enqueue(const T& e) { // 入队操作 if (isFull()) { return false; } else { data[rear] = e; rear = (rear + 1) % MaxSize; if (rear == front) { tag = true; } return true; } } bool dequeue(T& e) { // 出队操作 if (isEmpty()) { return false; } else { e = data[front]; front = (front + 1) % MaxSize; tag = false; return true; } } }; ``` 上述代码实现了基本的队列操作,其中: - front 和 rear 分别指向队头和队尾元素,初始值都为0; - tag 为标志,表示队是否已满,初始值为false; - enqueue 方法中,如果队列已满,则返回false;否则将元素放入rear指向的位置,并将rear指针向后移动一位,如果此时rear指向了front,则将tag标志设为true; - dequeue 方法中,如果队列为空,则返回false;否则将队头元素赋值给e,将front指针向后移动一位,将tag标志设为false; - isEmpty 和 isFull 方法分别判断队是否为空和是否已满,其中判断队是否为空的条件为front == rear && !tag,即front和rear指向同一位置,并且队列不是满的;判断队是否已满的条件为tag为true。

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请找出下列代码的问题并解决:#include<iostream> using namespace std; #define Maxsize 100 typedef struct node//二叉树结构 { char data; struct node* lchild; struct node* rchild; }BTnode; void CreateNode(BTnode*& bt) { char h; h = getchar(); if (h != '#') { bt = (BTnode*)malloc(sizeof(BTnode)); bt->data = h; CreateNode(bt->lchild); CreateNode(bt->rchild); } else bt = NULL; } void DestoryNode(BTnode*& bt) { if (bt != NULL) { DestoryNode(bt->lchild); DestoryNode(bt->rchild); free(bt); } } typedef struct//顺序队列 { BTnode* data[Maxsize]; int front; int rear; }SqQueue; typedef struct//顺序栈 { BTnode* data[Maxsize]; int top; }SqStack; void InitQueue(SqQueue*& q) { q = (SqQueue*)malloc(sizeof(SqQueue)); q->front = q->rear = -1; } void InitStack(SqStack*& s) { s = (SqStack*)malloc(sizeof(SqStack)); s->top = -1; } void DestoryQueue(SqQueue*& q) { free(q); } void DestoryStack(SqStack*& s) { free(s); } bool QueueEmpty(SqQueue* q) { return(q->front == q->rear); } bool StackEmpty(SqStack* s) { return(s->top == -1); } bool enQueue(SqQueue*& q, BTnode*& node) { if (q->rear == Maxsize - 1) return 0; q->rear++; q->data[q->rear] = node; return 1; } bool Push(SqStack*& s, BTnode*& node) { if (s->top == Maxsize - 1) return 0; s->top++; s->data[s->top] = node; return 1; } bool deQueue(SqQueue*& q, BTnode*& node) { if (q->front == q->rear) return 0; q->front++; node = q->data[q->front]; return 1; } bool Pop(SqStack*& s) { if (s->top == -1) return 0; cout << s->data[s->top] << "\t"; s->top--; return 1; } void LevelOrder(BTnode* bt) { BTnode* p; p = new BTnode; SqQueue* qu; SqStack* st; InitStack(st); InitQueue(qu); enQueue(qu, bt); while (!QueueEmpty(qu)) { deQueue(qu, p); Push(st, bt); if (p->lchild != NULL) enQueue(qu, p->lchild); if (p->rchild != NULL) enQueue(qu, p->rchild); } cout << "二叉树的自下而上,从右到左的层次遍历结果:" << endl; if (!StackEmpty(st)) Pop(st); DestoryQueue(qu); DestoryNode(p); DestoryStack(st); } int main() { BTnode* B; cout << "输入二叉树:" << endl; CreateNode(B); LevelOrder(B); DestoryNode(B); return 0; }

完善如下代码:#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #define MAXSIZE 100 #define ERROR 0 #define OK 1 typedef int Status; typedef char ElementType; typedef struct TNode{ ElementType Data; struct TNode * Left; struct TNode * Right; }BiTNode,* BinTree; typedef struct QNode{ BinTree Data[MAXSIZE]; int front,rear; }* Queue; void LevelorderTraversal ( BinTree BT ); Queue CreatQueue(); Status IsFullQ(Queue Q); Status AddQ(Queue Q,BinTree X); Status IsEmptyQ(Queue Q); BinTree DeleteQ(Queue Q); BinTree CreatBinTree() { ElementType Data; BinTree BT, T; Queue Q = CreatQueue(); scanf("%c",&Data); if( Data != '@'){ BT = (BinTree)malloc(sizeof(struct TNode)); BT->Data = Data; BT->Left = BT->Right = NULL; AddQ(Q,BT); } else return NULL; while(!IsEmptyQ(Q)){ T = DeleteQ(Q); scanf("%c",&Data); if( Data == '@') T->Left = NULL; else{ T->Left = (BinTree)malloc(sizeof(struct TNode)); T->Left->Data = Data; T->Left->Left = T->Left->Right = NULL; AddQ(Q,T->Left); } scanf("%c",&Data); if(Data == '@') T->Right = NULL; else{ T->Right = (BinTree)malloc(sizeof(struct TNode)); T->Right->Data = Data; T->Right->Left = T->Right->Right = NULL; AddQ(Q,T->Right); } } return BT; } Queue CreatQueue() { Queue Q = (Queue)malloc(sizeof(struct QNode)); Q->front = Q->rear = 0; return Q; } Status IsFullQ(Queue Q) { if( (Q->rear+1)%MAXSIZE == Q->front ) return OK; else return ERROR; } Status AddQ(Queue Q,BinTree X) { if ( IsFullQ(Q) ) { printf("队列满"); return ERROR; } else { Q->rear = (Q->rear+1)%MAXSIZE; Q->Data[Q->rear] = X; return OK; } } Status IsEmptyQ(Queue Q) { if( Q->front == Q->rear ) return OK; else return ERROR; } BinTree DeleteQ(Queue Q) { if ( IsEmptyQ(Q) ) { printf("队列空"); return NULL; } else { Q->front = (Q->front+1)%MAXSIZE; return Q->Data[Q->front]; } } int main() { BinTree BT; BT = CreatBinTree(); if(BT == NULL){ printf("\n空树!\n"); }else{ printf("层序遍历的结果为:"); LevelorderTraversal ( BT ); } return 0; }

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