利用链式队列（带头节点）解决银行业务队列简单模拟问题（c++）-- 数据结构

题目：

7-1 银行业务队列简单模拟 （30 分)

 

设某银行有A、B两个业务窗口，且处理业务的速度不一样，其中A窗口处理速度是B窗口的2倍 —— 即当A窗口每处理完2个顾客时，B窗口处理完1个顾客。给定到达银行的顾客序列，请按业务完成的顺序输出顾客序列。假定不考虑顾客先后到达的时间间隔，并且当不同窗口同时处理完2个顾客时，A窗口顾客优先输出。

输入格式:

输入为一行正整数，其中第1个数字N(≤1000)为顾客总数，后面跟着N位顾客的编号。编号为奇数的顾客需要到A窗口办理业务，为偶数的顾客则去B窗口。数字间以空格分隔。

输出格式:

按业务处理完成的顺序输出顾客的编号。数字间以空格分隔，但最后一个编号后不能有多余的空格。

输入样例:

8 2 1 3 9 4 11 13 15

输出样例:

1 3 2 9 11 4 13 15

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分析：

经详读题目及例题可知，银行业务队列简单模拟问题可以简单看作 a和b 两个队列的问题：每当a队列输出两个元素后，b队列输出一个元素。

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代码：

#include<iostream>
#include <malloc.h> 
#include<string>
using namespace std;

typedef int datatype; 


//定义结点 
typedef struct Q_node{
    datatype data;
    struct Q_node *next;
}node;


//定义队列的链表结构 
typedef struct queue{
    node *front;//定义队首与队尾指针 
    node *rear;
}queue;


//初始化队列
void initial(queue *qu)
{
    qu->front = new node;//申请一个结点作为头节点 
    qu->front->next = NULL;
    qu->rear = qu->front;
}


//判断队列是否为空
//0为空，1为非空 
int empty(queue *qu)
{
    if(qu->front == qu->rear){
        return 0;
    }else return 1; 
}


//删除链式队列中的结点 
void dele(queue *qu, datatype *x)
{
    if(empty(qu) == 0){
        //cout<<"队列为空！"<<endl; 
        return;
    }else{
        node *p = qu->front->next;
        qu->front->next = p->next;
        
        if(qu->rear == p){//除头节点外只有一个结点的情况 
            qu->rear = qu->front;//表示空链式队列 
        } 
        
        *x = p->data;
        free(p);//释放空间 
        p = NULL;    
    }
}
 
 
 
//输出链式队列中结点的值
void display(queue *qu, int &flag)
{
    datatype x;
    if(empty(qu) == 0){
      //  cout<<"The queue is empty!";
        flag = 0; //当队列为空时,状态flag=0； 
        return;
    }else{
        dele(qu, &x);//输出的值x由dele(queue *qu, datatype *x)函数返回
        flag = 1; 
        cout<<x;
        
    }
    
} 
 
 
//向链式队列中插入一个值为x的结点
void enter(queue *qu, datatype x)
{
    
    node *pNew;
    pNew = new node;
    if(pNew == NULL){
        cout<<"new pNew fail";
    }
    pNew->data = x; 
    pNew->next = NULL;
    qu->rear->next = pNew; 
    qu->rear = pNew; 
} 
 
 
 
int main(){
    int flag = 1;//用flag来标志元素出队时是否成功 
    int count=0;
    queue a,b;//定义队列a,b 
    initial(&a);//初始化队列a,b 
    initial(&b);

    int i,n,x;
    cin>>n;//输入个数 
    for(i=0; i<n; i++){
        cin>>x;
        if(x%2 == 0){//若x为偶数，入b队 
            enter(&b, x);
        }else enter(&a, x);//若x为奇数，入a队 
    }    
    
 /*每次display队列a或b中的元素后，判断队列 a或b是否为空
 若 a队列为空则直接display b队列，反之亦然 
 */   
    for(i=0; i<n;){
    
        if(empty(&a) == 0){//a队列为空
           while(empty(&b) != 0){
           i++; 
           display(&b, flag);
           if(b.front != b.rear)cout<<" ";
           }
        }else if(empty(&b) == 0){//b队列为空
           while(empty(&a) != 0){ 
           i++;
           display(&a, flag);
           if(a.front != a.rear)cout<<" ";
           }
        }
        
        if(count <= 1){
            display(&a, flag);
            if(flag == 1){
              cout<<" ";
              i++;    
              count++;
            }    
        }else{
            display(&b, flag);
            if(flag == 1){
              cout<<" ";
              i++;    
              count = 0;
            }
        }
        
        
    }
    
    return 0;    
} 

 

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编程中遇到的困难：

1. 输出元素后判断是否需要输出空格的情况比较复杂：
       （1）当a队列空而b队列非空，b队列输出最后一个元素后，不输出空格
       （2）当a队列空而b队列非空，b队列输出最后一个元素后，不输出空格
       （3）当没有成功display时，不输出空格
   解决方法：定义一个flag变量，输出空格时flag = 1，不输出时flag = 0。通过flag值判断是否输出空格。


2. a队列和b队列中元素个数的不同而导致多种情况（复杂算法可能造成运行超时）：
      （1） 仅有a队列中有元素
      （2） 仅有b队列中有元素
      （3） a队列中元素比b队列中元素多（即输入样例）
      （4） a队列中元素比b队列中元素少（该种情况需特别留意）
   解决方法：多方面考虑，找到一个通用的较好算法。

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总结：

1. 在入门者初学中，学习由链表搭建的数据结构都比较困难，但是学习的过程总需要走出安逸圈，选择一个不熟悉的知识点不断巩固，才能有效地为日后学习打下基础。

2. 一个看似简单的问题（尤其是实际问题），往往有多种需要注意和考虑的情况

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参考资料：
https://blog.csdn.net/minamiximawa/article/details/81559066