C语言模拟银行排队叫号（顺序队）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C语言模拟银行排队叫号（顺序队）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

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, *Saquene; //顺序队类型

//初始化队列
void InitQueue(Saquene *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(Saquene q) {
	free(q); //释放q所占的空间即可
}

//判断空队列
int QueueEmpty(Saquene q) {
	return (q->front == q->rear);
}

//进队列
int enQueue(Saquene q, Elemtype *e) {
	if ((q->rear + 1) % MaxSize == q->front) //队满上溢出报错
		return 0;
	q->rear = (q->rear + 1) % MaxSize; //队尾增1
	q->data[q->rear] = *e; //rear位置插入元素e
	return 1;
}

//出队列
int deQueue(Saquene q, Elemtype *e) {
	if (q->rear == q->front) //队空下溢出报错
		return 0;
	q->front = (q->front + 1) % MaxSize; //队头增1
	*e = q->data[q->front];
	return 1;
}

//叫号程序
int displist(Saquene q) {
	
	int i = q->front;
	if (q->rear == q->front) //队空下溢出报错
		return 0;
	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 1;
}

//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};
	Saquene p;
	menu();
	while (flag == 1) {
		printf("请选择：\n");
		scanf("%d", &i);
		switch (i) {
		case 1:
			InitQueue(&p);
			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;
}