数据结构实验设计 双端队列.doc.docx

江西农业大学 软件学院 数据结构实验报告 专业班级：软件1104班 学生姓名：彭胜 学号指导老师：杨文姬老师 联系邮箱： HYPERLINK mailto:799275381@ 799275381@ 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc327189539 一．系统简介 PAGEREF _Toc327189539 \h 3 HYPERLINK \l _Toc327189540 二．需求分析 PAGEREF _Toc327189540 \h 4 HYPERLINK \l _Toc327189541 三．功能分析 PAGEREF _Toc327189541 \h 5 HYPERLINK \l _Toc327189542 四．概要设计 PAGEREF _Toc327189542 \h 7 HYPERLINK \l _Toc327189543 五．详细设计 PAGEREF _Toc327189543 \h 9 HYPERLINK \l _Toc327189544 六．体会心得 PAGEREF _Toc327189544 \h 32 实验题目：双端队列 双端队列是插入和删除操作可以在两端进行的线性表，表的两端分别称作端点1和端点2.设计双端队列的数据结构，实现入队、出队等基本操作。 一．系统简介 　　双端队列是限定插入和删除操作在表的两端进行的线性表。这两端分别称做端点1和端点2（如下图(a)所示）。也可像栈一样，可以用一个铁道转轨网络来比喻双端队列，如下图(b)所示。在实际使用中，还可以有输出受限的双端队列（即一个端点允许插入和删除，另一个端点只允许插入的双端队列）和输入受限的双端队列（即一个端点允许插入和删除，另一个端点只允许删除的双端队列）。而如果限定双端队列从某个端点插入的元素只能从该端点删除，则该双端队列就蜕变为两个栈底相邻的栈了。 HYPERLINK /albums/1627726/1627726/0/0.html \l 0$08f790529822720e0f10eb477bcb0a46f31fabb4 \o 查看图片 \t _blank ?? 尽管双端队列看起来似乎比栈和队列更灵活，但实际上在应用程序中远不及栈和队列有用。 双端队列与栈或队列相比，是一种多用途的数据结构，在容器类库中有时会用双端队列来提供栈和队列两种功能。 二．需求分析 1.双端队列定义 双端队列是一个两端都是结尾的队列，是在简单队列数据结构上的改进，其数据结构类似于双向链表，在每头分别设有对头和队尾两个指针； 双端队列是一种具有队列和栈的性质的数据结构。双端队列中的元素可以从两端弹出，其限定插入和删除操作在表两端进行； 双端队列在队列的基础上，对其进行了堆栈化; 2.双端队列特点 双端队列同时具有队列和栈的性质； 双端队列中的元素可以从两端弹出； 如果严格禁用右段的操作，双端队列功能就和栈一样； 如果严格禁用左段的操作，它的功能就和队列一样； 双端队列与栈或队列相比，是一种多用途的数据结构，在容器类库中有时会用双端队列来提供栈和队列两种功能。 双端队列由程序员是控制的 3.双端队列功能 设计双端队列的数据结构，实现入队、出队等基本操作; 4.双端队列实验的基本运算 定义双端队列的抽象数据类型； 设计存储结构存储双端队列； 分析算法的时间性能； 双端队列初始化； 双端队列清空； 双端队列头插入 双端队列头取数据 双端队列尾插入 双端队列尾取数据 5.双端队列实验的接口要求 用户能输入数据，和程序能有交互 三．功能分析 该程序主要实现以下5个功能： 1. 从队列首输入数据 2. 从队列尾输入数据 3. 从队列首取数据 4. 从队列尾取数据 5. 队列清空 针对需要实现的功能做出详细的算法设计 采用双向队列来实现，队列中有两个指针，一个指针指向队首结点，一个指向队尾结点。 定义一个结构体，其中包含一个数据域和两个指针域，数据域用来存放数据，一个指针域用来存放指向前驱结点的指针，另一个指针域用来存放指向后继结点的指针。 1.新建结点就是分配一个新的内存空间。 2.每次分配空间都需要判断是否能分配到内存空间，如果未得到内存空间则终止当前操作。 3.队列中只有头结点，该队列即为空队列。 以上3点后面不再重复说明。 (一) 从顶部入队列 新建一个结点，如果队列为空，则将队列的队首指针和队尾指针均指向新建结点，如不为空则将队首指针指向新建结点，并将新建结点的后继指针指向原队首结点，原队首结点的指针指向新建结点。 (二) 从顶部出队列 首先判断队列是否为空，如为空则提示队列为空，如不为空则