C++实现循环队列:模拟排队买票系统

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"基于循环队列的排队买票模拟程序" 在这个实验中,主要涉及的知识点是数据结构中的循环队列,以及如何利用C++编程语言实现一个简单的模拟系统。循环队列是一种线性数据结构,它通过巧妙地利用数组的循环特性,解决了普通队列在满或空状态下的不便。在循环队列中,队头和队尾可以在数组的末尾相遇,从而避免了队满时无法插入元素或队空时无法删除元素的问题。 首先,我们来看一下数据结构设计。循环队列的存储结构通常由三部分组成:数组base用于存储元素,front表示队头位置,rear表示队尾位置。在这个模拟程序中,队列的元素是购票人的姓名,所以使用了`typedef struct queue`定义了一个名为Queue的结构体,其中`char **base`是一个指向字符指针的指针,用于存放购票人的姓名字符串;`int front`和`int rear`分别记录队头和队尾的索引。 接下来是算法设计。初始化队列时,需要分配内存给`base`,并将`front`和`rear`设为0,表示队列为空。程序通过显示菜单,根据用户的输入执行不同的操作。如果用户选择1,即排队,程序会尝试将新的购票人姓名插入队尾。这里需要注意循环队列的插入操作,当队列满时,需要判断是否已经绕回数组开头,如果是则提示队列已满,否则插入成功。如果用户选择2,即售票,需要检查队列是否为空,非空时删除队头元素并显示购票人信息;如果为空则提示无人排队。选择3时,程序遍历整个队列并打印所有购票人的姓名;选择4则结束程序。 输入/输出设计方面,程序使用C++的`std::cin`和`std::cout`来获取用户输入和显示输出信息。当用户输入购票人姓名时,程序会检查队列是否已满,如果已满则输出“队列满,请等待!!”,否则将姓名插入队列并提示“排队成功,请等待”。售票时,先输出当前的购票顺序,然后输出队头的购票人姓名,并将其从队列中移除。查看队列时,程序遍历整个队列并打印所有购票人的姓名。最后,用户选择退出时,程序调用`return`函数结束。 编程语言说明部分提到了使用Visual Studio Code作为开发环境,代码是用C++编写的,遵循C/C++的注释规范,并使用了C++标准库中的输入输出流`iostream`来处理用户交互。 主要函数包括: 1. `void InitQueue(Queue& Q)`:初始化队列,分配内存并设置front和rear为0。 2. `void InQueue(Queue& Q, char* name)`:将姓名排入队尾,实现入队操作。 3. `void OutQueue(Queue& Q, char* name)`:取出队头的姓名,实现出队操作。 4. `void VisitQueue(Queue& Q)`:查看整个队列,打印所有购票人的姓名。 通过这个实验,学生能够深入理解循环队列的工作原理,掌握其在实际问题中的应用,同时锻炼了C++编程和问题解决能力。