给定一个队列，利用队列的合法操作（isEmpty、AddQ、DeleteQ）实现队列中元素的从小到大排序。其中：输入第一行表示队列元素个数，第二行为队列中的元素。C++代码实现

### 回答1： #include <stdio.h> #define MaxSize 10000 // 队列最大容量 typedef int ElementType; // 元素类型 typedef struct QNode *Queue; // 队列结构体 struct QNode { ElementType Data[MaxSize]; // 存储元素的数组 int rear; // 队列尾指针，指向队列最后一个元素的下一个位置 int front; // 队列头指针，指向队列第一个元素 }; // 创建一个队列 Queue CreateQueue() { Queue Q = (Queue)malloc(sizeof(struct QNode)); Q->rear = Q->front = 0; return Q; } // 判断队列是否为空 int IsEmpty(Queue Q) { return Q->rear == Q->front; } // 入队 void AddQ(Queue Q, ElementType X) { if ((Q->rear+1) % MaxSize == Q->front) { // 队列已满 printf("队列已满！\n"); return; } Q->rear = (Q->rear+1) % MaxSize; // rear往后移动一位 Q->Data[Q->rear] = X; // 存放新元素 } // 删除队头元素并返回 ElementType DeleteQ(Queue Q) { if (IsEmpty(Q)) { printf("队列为空！\n"); return -1; } Q->front = (Q->front+1) % MaxSize; // front往后移动一位 return Q->Data[Q->front]; } // 将队列中的元素从小到大排序 void SortQueue(Queue Q) { // 当队列中只有一个元素时不用排序 if (Q->front == Q->rear) { return; } int rear = Q->rear; // 记录队列尾指针 while (Q->front != rear) { int minPos = Q->front; // 记录当前最小元素的位置 // 从队头到队尾找到最小元素的位置 for (int i = Q->front+1; i != (rear+1)%MaxSize; i = (i+1)%MaxSize) { if (Q->Data[i] < Q->Data[minPos]) { minPos = i; } } // 将最小元素放到队头 ElementType tmp = Q->Data[minPos]; Q->Data[minPos] = Q->Data[Q->front]; Q->Data[Q->front] = tmp; // front往后移动一位 Q->front = (Q->front+1) % MaxSize; } // 恢复队列尾指针 Q->rear = (Q->rear+1) % MaxSize; } int main() { // 读入队列元素个数 int n; printf("请输入队列元素个数："); scanf("%d", &n); // 读入队列中的元素并入队 Queue Q = CreateQueue(); printf("请输入队列中的元素："); for (int i = 0; i < n; i++) { ElementType x; scanf("%d", &x); AddQ(Q, x); } // 将队列中的元素从小到大排序 SortQueue(Q); // 输出排序后的队列 printf("排序后的队列："); while (!IsEmpty(Q)) { printf("%d ", DeleteQ(Q)); } printf("\n"); return 0; } ### 回答2： 题目要求通过队列的合法操作实现队列中元素的从小到大排序。首先，我们可以使用一个辅助队列，将输入的队列中的元素逐个出队并按照从小到大的顺序入队辅助队列中。 具体的实现步骤如下： 1. 定义一个辅助队列queue2，并使其为空。 2. 判断输入的队列是否为空。若为空，则直接返回空队列。 3. 循环遍历输入的队列，直至队列为空： - 将队列的队首元素出队，存储到一个变量minVal中，暂时记录最小值。 - 此时判断辅助队列queue2是否为空。若不为空，则通过比较minVal和辅助队列的队首元素，将minVal所代表的元素插入到辅助队列的适当位置。 - 若辅助队列为空，则直接将minVal入队到辅助队列。 - 将输入队列的剩余元素重新入队。 4. 最后，将辅助队列queue2中的元素逐个出队，并入队回输入队列。此时，输入队列中的元素已经按照从小到大的顺序排列。 以下是使用C代码实现的示例： ```c #include <stdio.h> #define MAXSIZE 100 typedef struct { int data[MAXSIZE]; int rear; int front; }Queue; int isEmpty(Queue* Q) { if(Q->rear == Q->front) return 1; else return 0; } void AddQ(Queue* Q, int element) { if((Q->rear + 1) % MAXSIZE == Q->front) return; // 队列已满 Q->data[Q->rear] = element; Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXSIZE; } int DeleteQ(Queue* Q) { if(Q->rear == Q->front) return -1; // 队列为空 int element = Q->data[Q->front]; Q->front = (Q->front + 1) % MAXSIZE; return element; } void SortQueue(Queue* Q) { if(isEmpty(Q)) return; Queue queue2; queue2.front = queue2.rear = 0; while(!isEmpty(Q)) { int minVal = DeleteQ(Q); if(!isEmpty(&queue2)) { while(!isEmpty(&queue2) && minVal > queue2.data[queue2.rear-1]) { int temp = DeleteQ(&queue2); AddQ(Q, temp); } } AddQ(&queue2, minVal); } while(!isEmpty(&queue2)) AddQ(Q, DeleteQ(&queue2)); } int main() { Queue Q; Q.front = Q.rear = 0; int count, element; printf("请输入队列元素个数："); scanf("%d", &count); printf("请输入队列元素："); for(int i=0; i<count; i++) { scanf("%d", &element); AddQ(&Q, element); } SortQueue(&Q); printf("排序后的队列元素为："); while(!isEmpty(&Q)) printf("%d ", DeleteQ(&Q)); printf("\n"); return 0; } ``` 注意：在本示例中，队列的数组实现采用了循环队列方式，数组大小为MAXSIZE（即队列最大容量）。整个实现过程中，我们始终保持队列的输入端（front）不变，输出端（rear）随着元素的出队操作而改变。 ### 回答3： 首先，需要定义一个队列的数据结构，用于存储队列的元素和管理队列的操作。可以使用数组来实现队列。队列的数据结构应该包含以下几个成员：队列的最大容量，队列的当前元素个数，队列的头部指针和队列的尾部指针。 1. 首先，需要定义一个函数用于判断队列是否为空（isEmpty）。如果队列当前元素个数为0，则队列为空，返回true；否则返回false。 2. 其次，需要定义一个函数用于向队列中添加元素（AddQ）。首先判断队列是否已满，如果已满则无法添加元素；如果未满，则将新元素添加到队列的尾部，并更新队列的当前元素个数和尾部指针。 3. 接下来，需要定义一个函数用于删除队列中的元素（DeleteQ）。首先判断队列是否为空，如果为空则无法删除元素；如果不为空，则将队列头部的元素删除，并将头部指针向后移动一位，并更新队列的当前元素个数。 4. 最后，可以使用冒泡排序算法来实现队列中元素的从小到大排序。首先，从队列中获取元素，并存储在一个临时数组中。然后，对临时数组进行冒泡排序。最后，将排序后的元素重新添加到队列中。 下面是用C语言实现队列排序的代码： ```c #include <stdio.h> #define MAXSIZE 100 typedef struct { int data[MAXSIZE]; int front; int rear; int size; } Queue; int isEmpty(Queue* q) { return q->size == 0; } void AddQ(Queue* q, int x) { if (q->size == MAXSIZE) { printf("Queue is full, cannot add element.\n"); return; } q->rear = (q->rear + 1) % MAXSIZE; q->data[q->rear] = x; q->size++; } int DeleteQ(Queue* q) { if (isEmpty(q)) { printf("Queue is empty, cannot delete element.\n"); return -1; } int x = q->data[q->front]; q->front = (q->front + 1) % MAXSIZE; q->size--; return x; } void sortQueue(Queue* q) { int temp[MAXSIZE]; int i, j; for (i = 0; i < q->size; i++) { temp[i] = DeleteQ(q); } for (i = 0; i < q->size-1; i++) { for (j = 0; j < q->size-i-1; j++) { if (temp[j] > temp[j+1]) { int tempVal = temp[j]; temp[j] = temp[j+1]; temp[j+1] = tempVal; } } } for (i = 0; i < q->size; i++) { AddQ(q, temp[i]); } } int main() { Queue q; q.front = q.rear = q.size = 0; int n, i, x; printf("请输入队列元素个数："); scanf("%d", &n); for (i = 0; i < n; i++) { printf("请输入第%d个元素：", i+1); scanf("%d", &x); AddQ(&q, x); } sortQueue(&q); printf("队列排序结果如下："); while (!isEmpty(&q)) { printf("%d ", DeleteQ(&q)); } return 0; } ``` 以上代码首先会要求用户输入队列的元素个数和元素的值，然后使用AddQ函数将元素添加到队列中。最后，调用sortQueue函数对队列中的元素进行排序，并输出排序后的结果。