数据结构复习5 队列

本文详细介绍了两种队列结构的实现:有序队列和链式队列,并进一步探讨了双端队列的概念与操作,包括头部和尾部的入队与出队。通过具体的代码示例,展示了如何在C++中实现这些数据结构。
/* Queue.h */
#ifndef QUEUE_H
#define QUEUE_H
const int maxSize=50;
template <class T>
class Queue{
	public:
	Queue(){};
	~Queue(){};
	virtual void EnQueue(const T &x)-0;
	virtual bool DeQueue(T &x)=0;
	virtual bool getFront(T &x)=0;
	virtual bool IsEmpty()const=0;
	virtual bool IsFull()const=0;
	virtual int getSize()const=0;
};
#endif
/* OrderQueue.cpp */
#include<iostream.h>
#include<assert.h>
#include"Queue.h"
using namespace std;
template<class T>
class OrderQueue:public Queue<T>{
	public:
	OrderQueue(int size=10);
	~OrderQueue(){delete []elem;}
	bool EnQueue(const T &x);
	bool DeQueue(T &x);
	bool getFront(T &x)void makeEmpty(){front=rear=0;}
	bool IsEmpty()const{return (front==rear)?true:false;}
	bool IsFull()const{return ((rear+1)%maxSize==front)?true:false;}
	int getSize()const{return ((rear-front+maxSize)%maxSize==0)?true:false;}
	friend ostream& operator<<(ostream &out,OrderQueue<T> &q);
	private:
	T *elem;
	int front;
	int rear;
	int maxSize;
};
template<class T>
OrderQueue<T>::OrderQueue(int size):front(0),rear(0),maxSize(size){
	elem=new T[maxSize];
	assert(elem!=NULL);
}

template<class T>
bool OrderQueue<T>::getFront(T &x){
	if(IsEmpty())
		return false;
	x=elem[front];
	return true;
}

template<class T>
bool OrderQueue<T>::EnQueue(const T &x){
	if(IsFull())
		return false;
	elem[rear]=x;
	rear=(rear+1)%maxSize;
	return true;
}

template<class T>
bool OrderQueue<T>::DeQueue(T &x){
	if(IsEmpty()){
		return false;
	}
	x=elem[front];
	front=(front+1)%maxSize;
	return true;
}

template<class T>
ostream& OrderQueue<T>::operator<<(ostream &out,OrderQueue<T> &q){
	int begin=q.front;
	while(begin!=q.front){
		out << q.elem[begin] <<endl;
		begin=(begin+1)%maxSize;
	}
	return out;
}

/* LinkQueue.cpp */
#include"LinkList.h"
template<class T>
class LinkQueue:public Queue<T>{
	private:
	LinkNode<T> *front,*rear;
	public:
	LinkQueue():front(NULL),rear(NULL){}
	~LinkQueue(){makeEmpty();}
	bool EnQueue(const T &x);
	bool DeQueue(T &x);
	bool getFront(T &x);
	void makeEmpty();
	bool IsEmpty()const{return front==NULL?true:false;}
	int getSize()const;
	friend ostream& operator<<(ostream o&ut,LinkQueue<T> &lq);
};
//the final position didnt store value
template<class T>
void LinkQueue<T>::makeEmpty(){
	LinkNode<T> p
	while(front!=rear){
		p=front;
		front=front->link;
		delete p;
	}
}

template<class T>
bool LinkQueue<T>::getFront(T &x){
	if(IsEmpty())
		return false;
	x=front->elem;
	return true;
}

template<class T>
int LinkQueue<T>::getSize()const{
	LinkNode<T> p=front;int ctr=0;
	while(p!=rear){
		p=p->link;
		ctr++;
	}
	return ctr;
}

template<class T>
bool LinkQueue<T>::EnQueue(const T &x){
	LinkNode<T> p=new LinkNode<T>(x,NULL);
	if(p==NULL){
		cerr<<"allocate memory error"<<endl;
		return false;
	}
	if(IsEmpty()){
		front=rear=p;
		rear=rear->link;
	}
	rear=p;
	rear=rear->link;
	return true;
}

template<class T>
bool LinkQueue<T>::DeQueue(T &x){
	if(IsEmpty())
		return false;
	LinkNode<T> p=front;
	front=front->link;
	x=p->elem;
	delete p;
}

template<class T>
ostream& LinkQueue<T>::operator<<(ostream &out,LinkQueue<T> &lq){
	LinkNode<T> p=lq.front;
	while(p!=lq.rear){
		out <<p->elem;
		p=p->link;
	}
	return out;
}
  • 双端队列
/* OrderDeque.cpp */
template<class T>
class OrderDeque:public Deque<T>,public OrderQueue<T>{
	public:
	OrderDeque<T>::OrderQueue(int sz);
};


OrderDeque<T>::OrderQueue(int sz){
	OrderQueue(sz);
}

bool GetHead(T &x)const{
	T temp;
	bool tag=OrderQueue<T>::getFront(temp);
	x=temp;
	return tag;
}

bool GetTail(T &x)const{
	if(front==rear){
		return false;
	}
	x=elem[(rear-1+maxSize)%maxSize];
	return true;
}

bool EnQueueHead(const T &x){
	if(IsFull()==true){
		return false;
	}
	front=(front-1+maxSize)%maxSize;
	elem[front]=x;
	return true;
}

bool EnQueueTail(const T &x){
	return OrderQueue<T>::EnQueue(x);
}

bool DeQueueHead(T &x){
	return OrderQueue<T>::DeQueue(x);
}

bool DeQueueTail(T &x){
	if(IsEmpty()==true)
		return false;
	x=elem[rear];
	rear=(rear-1+maxSize)%maxSize;
	return true;
	
}

/* LinkDeque.cpp */
template<class T>
class LinkDeque:public Queue<T>,public LinkQueue<T>{
	LinkDeque(){
		LinkQueue<T>::LinkQueue(NULL,NULL);
	}
	~LinkDeque(){
		LinkQueue<T>::~LinkQueue();
	}
};

/* 	virtual bool GetHead(T &x)const=0;
	virtual bool GetTail(T &x)const=0;
	virtual bool EnQueue(const T &x);
	virtual bool EnQueueHead(const T &x)=0;
	virtual bool EnQueueTail(const T &x)=0;
	virtual bool DeQueue(const T &x);
	virtual bool DeQueueHead(const T &x)=0;
	virtual bool DeQueueTail(const T &x)=0; */
	
bool GetHead(T &x)const{
	return getFront(x);
}

bool GetTail(T &x)const{
	if(IsEmpty())
		return false;
	LinkNode<T> *p=rear;
	x=p->elem;
	return true;
}

bool EnQueueHead(const T &x){
	LinkNode<T> *p=new LinkNode<T>(x,NULL);
	if(p==NULL){
		cerr<<"allocate memory error"<<endl;
		return false;
	}
		
	p->link=front;
	front=p;
	return true;
}

bool EnQueueTail(const T &x){
	return LinkQueue<T>::EnQueue(x);
}

bool DeQueueHead(const T &x){
	return LinkQueue<T>::DeQueue(x);
}

bool DeQueueTail(const T &x){
	if(IsEmpty()){
		return false;
	}
	
	LinkNode<T> *p=front;
	while(p->link->link!=rear){
		p=p->link;
	}
	rear=p;
	p=p->link;
	delete p;
	rear=rear->link;
	return true;
}

内容概要:本文详细介绍了一个基于C++的养老院管理系统的设计与实现,旨在应对人口老龄化带来的管理挑战。系统通过整合住户档案、健康监测、护理计划、任务调度等核心功能,构建了从数据采集、清洗、AI风险预测到服务调度与可视化的完整技术架构。采用C++高性能服务端结合消息队列、规则引擎和机器学习模型,实现了健康状态实时监控、智能任务分配、异常告警推送等功能,并解决了多源数据整合、权限安全、老旧硬件兼容等实际问题。系统支持模块化扩展与流程自定义,提升了养老服务效率、医护协同水平和住户安全保障,同时为运营决策提供数据支持。文中还提供了关键模块的代码示例,如健康指数算法、任务调度器和日志记录组件。; 适合人群:具备C++编程基础,从事软件开发或系统设计工作1-3年的研发人员,尤其是关注智慧养老、医疗信息系统开发的技术人员。; 使用场景及目标:①学习如何在真实项目中应用C++构建高性能、可扩展的管理系统;②掌握多源数据整合、实时健康监控、任务调度与权限控制等复杂业务的技术实现方案;③了解AI模型在养老场景中的落地方式及系统架构设计思路。; 阅读建议:此资源不仅包含系统架构与模型描述,还附有核心代码片段,建议结合整体设计逻辑深入理解各模块之间的协同机制,并可通过重构或扩展代码来加深对系统工程实践的掌握。
内容概要:本文详细介绍了一个基于C++的城市交通流量数据可视化分析系统的设计与实现。系统涵盖数据采集与预处理、存储与管理、分析建模、可视化展示、系统集成扩展以及数据安全与隐私保护六大核心模块。通过多源异构数据融合、高效存储检索、实时处理分析、高交互性可视化界面及模块化架构设计,实现了对城市交通流量的实时监控、历史趋势分析与智能决策支持。文中还提供了关键模块的C++代码示例,如数据采集、清洗、CSV读写、流量统计、异常检测及基于SFML的柱状图绘制,增强了系统的可实现性与实用性。; 适合人群:具备C++编程基础,熟悉数据结构与算法,有一定项目开发经验的高校学生、研究人员及从事智能交通系统开发的工程师;适合对大数据处理、可视化技术和智慧城市应用感兴趣的技术人员。; 使用场景及目标:①应用于城市交通管理部门,实现交通流量实时监测与拥堵预警;②为市民出行提供路径优化建议;③支持交通政策制定与信号灯配时优化;④作为智慧城市建设中的智能交通子系统,实现与其他城市系统的数据协同。; 阅读建议:建议结合文中代码示例搭建开发环境进行实践,重点关注多线程数据采集、异常检测算法与可视化实现细节;可进一步扩展机器学习模型用于流量预测,并集成真实交通数据源进行系统验证。
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