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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