循环队列与串匹配：舞伴配对与BF算法应用

实验三、循环队列的应用与串的匹配操作是一门关于数据结构实践的课程，主要针对的是成都工业学院计算机工程系的《数据结构》。本次实验旨在通过具体的编程任务，让学生深入理解和掌握循环队列和串这两种基础数据结构。 1. 循环队列基础： 实验开始时，学生需要复习并掌握循环队列的基本原理，包括其特殊的存储结构，即队尾和队头指针的概念。循环队列的入队（Enqueue）、出队（Dequeue）和判断队列为空（IsQueueEmpty）的操作是关键点，它们涉及到队列的动态管理，特别是处理队尾溢出和队头溢出的情况。 2. 串的匹配操作： 串（String）是另一种重要的数据结构，实验中涉及的匹配操作主要是Brute-Force（BF）算法。BF算法用于在一个较长的字符串S中查找另一个较短的子串T，通过逐个比较字符来确定是否存在匹配。实验中给出的例子是S="abbacdbaafcefg"和T="cdbaaf"，需要实现一个函数来检测T是否是S的子串，以及子串的位置。 3. 实际应用： 实验内容包括两个实际问题：一是模拟舞伴配对问题，这里运用了队列的先进先出特性，男士和女士按顺序出队成为舞伴，如果队伍长度不同，剩余者等待下一轮。二是用BF算法进行字符串匹配，这不仅测试了队列操作，也考察了字符串处理的算法设计能力。 4. 技能要求： 学生需具备C++语言编程基础，能够熟练运用C++实现循环队列和串的操作。这包括但不限于入队、出队、队列空判断以及串的BF算法。这些技能是解决实验问题的基础。 5. 实验步骤： 实验首先会引导学生分析问题，明确队列的构建和操作流程。在舞伴配对问题中，需要遍历输入数组，根据性别将元素插入对应的队列。然后进行配对操作，直到一个队列为空。对于串的匹配，学生需要设计并实现一个函数来执行BF搜索。 总结来说，这次实验通过实战项目的形式，让学生不仅了解了循环队列和串的数据结构，还锻炼了他们的编程和算法设计能力，以及在实际场景中的数据结构应用能力。同时，这也是一次提升逻辑思维和问题解决技巧的良好机会。