一.队列
队列是一种具有先进先出（FIFO）特性的线性数据结构，它只允许在队列的两端进行插入和删除操作。队列的一端称为队尾（rear），另一端称为队头（front）。新元素总是插入在队列的队尾，而从队列中删除元素时则总是删除队头元素。
由于队列具有FIFO特性，因此队列通常用于需要按照顺序处理数据的场景，比如任务调度、消息传递等。队列有两种基本操作：入队（enqueue）和出队（dequeue）。当一个元素被插入到队列的队尾时，我们称之为入队操作；当一个元素被从队列的队头删除时，我们称之为出队操作。除了入队和出队操作以外，队列还有其他一些常见的操作，例如获取队头元素（peek）、判空（isEmpty）等。
二.题目要求
由于现实中的银行排队问题比较复杂，难以简单实现，博主这里主要是为了练习队列的相关操作，所以这里简单模拟一下即可。它应该包含以下功能：
添加客户：可以添加新的客户到队列中等待服务。
删除客户：当银行柜员完成服务之后，需要将客户从队列中删除。
显示队列：可以展示当前在队列中等待服务的客户列表。
三.顺序队列实现的原理
3.1原理
顺序队列是一种基于数组实现的队列。其实现原理是使用一个固定大小的数组来存储队列中的元素，同时使用两个变量front和rear分别表示队头和队尾指针。
在顺序队列中，新元素入队时，先检查队列是否已满，如果已满则无法入队；否则将元素插入到rear指向的位置，并将rear指针后移一位。而出队操作则是取出front指向的元素，并将front指针后移一位。
3.2注意
需要注意的是，顺序队列的主要缺点在于当队列长度较大时，插入和删除元素会导致整个队列的元素向前移动，时间复杂度为O(n)，因此对于频繁插入和删除元素的情况不适合使用顺序队列。
四.各部分功能及实现
1.定义结构体
采用顺序存储结构的队列称为顺序队
#define MaxSize 100 //定义号码牌结构表 typedef struct { char name[20]; int num; } Elemtype; //定义循环顺序队列结构体 typedef struct { Elemtype data[MaxSize]; //存放队中元素 int front,rear; //队头和队尾的伪指针 }SqQueue;
2.初始化队列
构造一个空队列，将front和rear指针均设置为初始状态。即-1。
//初始化队列 void InitQueue(SqQueue *&q) { q=(SqQueue *)malloc(sizeof(SqQueue)); //申请一个顺序队大小的空队列空间 q->front=q->rear=0; //队头和队尾的伪指针均设置伪-1 }
3.队列其他操作
销毁队列：释放队列q占用的存储空间。
队列判空：队列为空，返回真；否则返回假。
//销毁队列 void DestroyQueue(SqQueue *&q) { free(q); //释放q所占的空间即可 } //判断空队列 bool QueueEmpty(SqQueue *q) { return (q->front==q->rear); }
4.进队
在队列q不满的情况下先将队尾指针rear增1，然后将元素插入该位置。
//进队列 bool enQueue(SqQueue *&q,Elemtype e) { if((q->rear+1)%MaxSize==q->front) //队满上溢出报错 return false; q->rear=(q->rear+1)%MaxSize; //队尾增1 q->data[q->rear]=e; //rear位置插入元素e return true; }
5.出队
在队列不为空的条件下先将队头指针front增1，并将该位置的元素值赋给e。
//出队列 bool deQueue(SqQueue *&q,Elemtype &e) { if(q->rear==q->front) //队空下溢出报错 return false; q->front=(q->front+1)%MaxSize; //队头增1 e=q->data[q->front]; return true; }
6.叫号程序
显示当前队列，核心算法
//叫号程序 bool displist(SqQueue *&q) { int i=q->front; if(q->rear==q->front) //队空下溢出报错 return false; printf("排队叫号次序：\n"); while(i!=q->rear) { i++; printf("%d\t%s\n",q->data[i].num,q->data[i].name); } printf("---------------- \n"); return true; }
7.菜单实现
比较基础，重在整理
//菜单实现 void menu() { printf(" 银行叫号的应用模拟：\n"); printf(" -------------------------------\n"); printf(" 1.建立（初始化）队列\n"); printf(" 2.取号业务办理\n"); printf(" 3.叫号业务办理\n"); printf(" 4.查看排队信息\n"); printf(" 5.下班，不进行业务办理\n"); printf(" 6.退出程序！！！\n"); printf(" -------------------------------\n"); }
五.C语言实现
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MaxSize 100 //定义号码牌结构表 typedef struct { char name[20]; int num; } Elemtype; //定义循环顺序队列结构体 typedef struct { Elemtype data[MaxSize]; //存放队中元素 int front,rear; //队头和队尾的伪指针 }SqQueue; //顺序队类型 //初始化队列 void InitQueue(SqQueue *&q) { q=(SqQueue *)malloc(sizeof(SqQueue)); //申请一个顺序队大小的空队列空间 q->front=q->rear=0; //队头和队尾的伪指针均设置伪-1 } //销毁队列 void DestroyQueue(SqQueue *&q) { free(q); //释放q所占的空间即可 } //判断空队列 bool QueueEmpty(SqQueue *q) { return (q->front==q->rear); } //进队列 bool enQueue(SqQueue *&q,Elemtype e) { if((q->rear+1)%MaxSize==q->front) //队满上溢出报错 return false; q->rear=(q->rear+1)%MaxSize; //队尾增1 q->data[q->rear]=e; //rear位置插入元素e return true; } //出队列 bool deQueue(SqQueue *&q,Elemtype &e) { if(q->rear==q->front) //队空下溢出报错 return false; q->front=(q->front+1)%MaxSize; //队头增1 e=q->data[q->front]; return true; } //叫号程序 bool displist(SqQueue *&q) { int i=q->front; if(q->rear==q->front) //队空下溢出报错 return false; printf("排队叫号次序：\n"); while(i!=q->rear) { i++; printf("%d\t%s\n",q->data[i].num,q->data[i].name); } printf("---------------- \n"); return true; } //菜单实现 void menu() { printf(" 银行叫号的应用模拟：\n"); printf(" -------------------------------\n"); printf(" 1.建立（初始化）队列\n"); printf(" 2.取号业务办理\n"); printf(" 3.叫号业务办理\n"); printf(" 4.查看排队信息\n"); printf(" 5.下班，不进行业务办理\n"); printf(" 6.退出程序！！！\n"); printf(" -------------------------------\n"); } //主程序 int main() { int flag=1,i,j; int count=4; Elemtype e,pno; Elemtype a[4] = {"张三", 1, "李四", 2, "王五", 3, "赵六", 4}; SqQueue *p; menu(); InitQueue(p); while(flag==1) { printf("请选择：\n"); scanf("%d",&i); switch(i) { case 1: for( j=0;j<4;j++) { e=a[j]; enQueue(p,e); } break; case 2: count++; printf("请输入客户姓名：\n"); scanf("%s",pno.name); pno.num=count; enQueue(p,pno); break; case 3: deQueue(p,e); printf("正在办理业务的客户为：%d\t%s\n",e.num,e.name); break; case 4: displist(p); printf("\n"); break; case 5: printf("下班，不进行业务办理\n"); break; case 6: flag=0; printf("退出程序"); break; } } return 0; }
六.运行结果
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