第2章第2节练习题3 使用队列模拟渡口管理

问题描写叙述

汽车轮渡口，过江渡船每次能载10辆车过江。过江车分为客车和货车类。上渡船有例如以下规定：

1).同类车先到先上船。
2).客车先于货车上渡船，其每上4辆客车，才同意放上一辆货车；
3).若等待客车不足4辆。则以货车取代；
4).若无货车等待，同意客车都上船。

试设计一个算法模拟渡口管理

算法思想

经过分析，发现此题实际上就是队列的基本操作，唯一的不同就是在入队的时候，对于顺序进行了限制。

• 使用队列Q表示每次载渡的车辆，队列Qp表示客车。Qt表示货车队列；
• 假设Qp中元素足够。则每从队列Qp中出队4个元素。从队列Qt中出队1元素，直到队列Q的长度为10；
• 若队列Qp中元素不充分。则直接使用队列Qt中的元素补齐。

算法描写叙述

void manager(){
    if(IsEmpty(&Qp)!=0&&car<4){
        DeQueue(&Qp,&e);
        EnQueue(&Q,e);
        car++;
        count++;
    }else if(car==4&&IsEmpty(&Qt)!=0){
        DeQueue(&Qt,&e);
        EnQueue(&Q,e);
        car=0;
        count++;
    }else{
        while(count<=MaxSize&&IsEmpty(&Qt)!=0){
            DeQueue(&Qt,&e);
            EnQueue(&Q,e);
            count++;
        }
    }
    if(IsEmpty(&Qt)==0&&IsEmpty(&Qp)==0){
        count=11;
    }
}

详细代码见附件。

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附件

#include<stdio.h>
#define MaxSize 10

typedef char ElemType;
typedef struct{
    ElemType data[MaxSize];
    int front, rear;
}SqQueue;

void InitQueue(SqQueue*);
void EnQueue(SqQueue*, ElemType);
void DeQueue(SqQueue*, ElemType*);
int IsEmpty(SqQueue*);
void Mangager(SqQueue*, SqQueue*, SqQueue*);
void PrintQueue(SqQueue);

int main(int argc,char* argv[])
{
    SqQueue Q;
    SqQueue Qp;//客车
    SqQueue Qt;//货车

    InitQueue(&Q);
    InitQueue(&Qp);
    InitQueue(&Qt);

    ElemType x='P';
    for(int i=0;i<6;i++){
        EnQueue(&Qp,x);
    }   
    ElemType y='T';
    for(int i=0;i<6;i++){
        EnQueue(&Qt,y);
    }

    int count=0;
    int car=0;
    ElemType e;

    //渡口模拟
    while(count<=MaxSize){
        if(IsEmpty(&Qp)!=0&&car<4){
            DeQueue(&Qp,&e);
            EnQueue(&Q,e);
            car++;
            count++;
        }else if(car==4&&IsEmpty(&Qt)!=0){
            DeQueue(&Qt,&e);
            EnQueue(&Q,e);
            car=0;
            count++;
        }
        else{
            while(count<=MaxSize&&IsEmpty(&Qt)!=0){
                DeQueue(&Qt,&e);
                EnQueue(&Q,e);
                count++;
            }
        }
        if(IsEmpty(&Qt)==0&&IsEmpty(&Qp)==0)
        {
            count=11;
        }
    }

    PrintQueue(Q);

    return 0;
}

/*---------------------------------------------------------------*/

void InitQueue(SqQueue* Q)
{
    Q->front=0;
    Q->rear=0;
}

void EnQueue(SqQueue* Q, ElemType x)
{
    if(Q->rear==MaxSize-1){
        return;
    }
    Q->data[Q->rear++]=x;
}

void DeQueue(SqQueue* Q, ElemType *x)
{
    if(Q->front==Q->rear&&Q->front==0){
        return;
    }
    *x=Q->data[Q->front++];
}

int IsEmpty(SqQueue* Q)
{
    if(Q->front==Q->rear){
        return 0;
    }else{
        return -1;
    }
}

void PrintQueue(SqQueue Q)
{
    while(Q.front!=Q.rear){
        printf("%4c",Q.data[Q.front++]);
    }
    printf("\n");
}