1.问题
一班有m个女生,有n个男生(m不等于n),现要开一个舞会. 男女生分别编号坐在舞池的两边的椅子上.每曲开始时,依次从男生和女生中各出一人配对跳舞, 本曲没成功配对者坐着等待下一曲找舞伴.请设计一系统模拟动态地显示出上述过程,要求如下:
(1)输出每曲配对情况。
(2)计算出任何一个男生(编号为X)和任意女生(编号为Y),在第K曲配对跳舞的情况.至少求出K的两个值。
(3)尽量设计出多种算法及程序。
2.问题分析和任务定义
核心问题: 循环队列的应用
数据模型（逻辑结构）: 循环队列（两个），将男生、女生两组人分别存放，以实现循环配对输出。
存储结构: 循环链表
核心算法: 循环队列的入队，出队，判队满，判队空。
输入数据: 男生人数、女生人数，歌曲数量
输出数据: 每一首歌曲播放时，男生和女生搭配情况（只输出编号即可）
通过以上分析，该程序具有可行性。
3.数据结构的设计和概要设计
队列（Queue）是只允许在一端进行插入，而在另一端进行删除的运算受限的线性表。
循环队列是在队列的顺序存储结构中，除了用乙组地址连续的存储单元依次存放从队列头到队列尾的元素外，尚需附设两个指针front和rear分别指示队列头元素和队列尾元素的位置。
循环队列（两个），将男生、女生两组人分别存放，以实现循环配对输出。循环队列的入队，出队，判队满，判队空。
（1） 要模拟动态地显示出现题目中所要求的循环，我们要先建立两个循环队列SqQueue和SqQueue2。
（2） 将男生、女生两组人分别存入这两个队列。以实现他们的循环配对输出，这是循环队列固有的特性。
（3） 利用循环队列的特性，将男女生分别进行入队列和出队列操作，且实现搭配输出。
（4） 循环队列的长度分别设为男女生的个数即可。
（5） 在计算机终端输出的结果是：根据要求输出男生女生搭配情况。
4.详细设计和编码
（1）详细设计
建立两个链式循环队列来分别存储男生和女生，然后调用入队出队函数实现循环队列的配对输出。为充分利用向量空间，克服上述假上溢现象的方法是将向量空间想象为一个首尾相接的圆环，存储在其中成为循环队列。在循环队列中进行出队、入队操作时，头尾指针仍要加1，朝前移动。只不过当头尾指针指向向量上界时、其加1操作是指向向量的下界。这样就可以通过出队再入队来实现男生女生的循环搭配。
课程设计过程中的关键算法如下：
1)关键算法之一：初始化队列
void InitQ(LinkQueue &Q)
{
QueuePtr p;
p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
Q.front=p;
Q.rear=p;
Q.front->next=NULL;
}
2)关键算法之二：入队函数
void EnQueue(LinkQueue &Q,int num)//入队函数
{
QueuePtr p;
p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
p->num=num;
p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
}
3)关键算法之三：出队函数
void DeQueue(LinkQueue &Q, int &num)//出队函数
{
QueuePtr p,q;
if(Q.front==Q.rear)
printf(“队列为空”);
p=Q.front->next;
num=p->num;
Q.front->next=p->next;
q=p->next;
if(Q.rear==q)
Q.rear=Q.front;
free(p);
}
4)关键算法之四：输出第i首曲子时女队的情况
void printF(LinkQueue &F,int i) //输出第i首曲子时女队的情况
{
QueuePtr p;
int n=1;
while(n<i)
{
printf(“_ “);
n++;
}
p=F.front->next;
while(F.rear!=p)
{
printf(“%d “,p->num);
p=p->next;}
printf(“%d \n”,p->num);
}
（2）编码
#include <string.h>
#include<stdio.h>
#include <time.h>
#include <malloc.h>
#define MAXSIZE 60
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -1
typedef int system;
typedef struct QNode{
int num;
struct QNode *next;
}QNode,* QueuePtr;
typedef struct{
QueuePtr front;
QueuePtr rear;
}LinkQueue;
void sleep( clock_t wait ) //延迟函数
{
clock_t goal;
goal = wait + clock();
while( goal > clock() ) ;
}
void InitQ(LinkQueue &Q) //建立空队列
{
QueuePtr p;
p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
Q.front=p;
Q.rear=p;
Q.front->next=NULL;
}
void EnQueue(LinkQueue &Q,int num)
{
QueuePtr p;
p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
p->num=num;
p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
}
void DeQueue(LinkQueue &Q, int &num)
{
QueuePtr p,q;
if(Q.front==Q.rear)
printf(“队列为空”);
p=Q.front->next;
num=p->num;
Q.front->next=p->next;
q=p->next;
if(Q.rear==q)
Q.rear=Q.front;
free(p);
}
void printF(LinkQueue &F,int i) //打印第i首曲子时女队的情况
{
QueuePtr p;
int n=1;
while(n<i)
{
printf(“_ “);
n++;
}
p=F.front->next;
while(F.rear!=p)
{
printf(“%d “,p->num);
p=p->next;}
printf(“%d \n”,p->num);
}
void printM(LinkQueue &M,int i) //打印第i首曲子时男队的情况
{
QueuePtr p;
int n=1;
while(n<i)
{
printf(“_ “);
n++;
}
p=M.front->next;
while(M.rear!=p)
{
printf(“%d “,p->num);
p=p->next;
}
printf(“%d \n”,p->num);
}
void main()
{
int m,n,k,i,a,b;
int count=0,num;
QueuePtr p,q;
LinkQueue F; //女生队
LinkQueue M; //男生队
printf(“请输入女生数量：”);
scanf(“%d”,&m);
printf(“请输入男生数量：”);
scanf(“%d”,&n);
printf(“请输曲子号：”);
scanf(“%d”,&k);
printf(“请输入要查找的男生编号：”);
scanf(“%d”,&a);
printf(“请输入要查找的女生编号：”);
scanf(“%d”,&b);
InitQ(F);
InitQ(M);
for(i=1;i<=m;i++)
{
EnQueue(F,i);
}
for(i=1;i<=n;i++)
{
EnQueue(M,i);
}
for(i=1;i<=k;i++)
{
system(“CLS”);
printf(“第%d首曲子 \n”,i);
printF(F,i);
printM(M,i);
p=F.front->next;
q=M.front->next;
printf(“目前跳舞的是第%d号女生和第%d号男生\n”,p->num,q->num);
if(p->num==a&&q->num==b)
{
count++;
printf(“第%d曲是要查找的男女生跳舞\n”,i);
}
sleep(3000);
DeQueue(F,num);
EnQueue(F,num);
DeQueue(M,num);
EnQueue(M,num);
}
printf(“该对男女生共跳舞%d次\n”,count);
}
5.调试及结果
测试输入数据：男女生的个数曲子数和要查找的男女生编号
输出结果为：每首曲子男女生搭配的情况
程序运行界面如下：（假设女生5人，男生4人，第7曲男生编号2，女生编号3的配对跳舞情况）
运行结果截图
6.用户使用说明
请用户输入男，女生人数，曲子号，以及所查找的男女生编号，然后按下回车。
7.课程设计的心得体会
通过一学期的学习和实践，解决实际问题（学生搭配问题），让我对循环队列有了更深的了解，对数据结构产生了浓厚的兴趣，同时也让我提高了解决实际问题的能力。
我们要不断的通过上机来提高自己的学习水平，在上机的同时改正了自己对某些算法的错误使用，使自己在通过程序解决问题时抓住关键算法，有了算法设计思想和流程图，并用C语言描绘出关键算法。
以前我对数据结构（C语言描述）的一些标准库函数不太了解，还有对函数调用的正确使用不够熟悉，以及对C语言中经常出现的错误也不了解，通过实践，使我在这几个方面的认识有所提高。让自己有一定的能力去改正一些常见的错误语法，很高兴这一学期的学习让我对数据结构（C语言描述）有了新的认识，所以后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己便好地学好计算机。
在这次课程设计的实验中，我收获了许多知识，也培养了独立思考、动手操作的能力。我也学会了许多学习和解决实际问题的方法，让我受益匪浅。课程设计对我来说，趣味性强，不仅锻炼能力，而且可以学到很多东西，在与老师和同学的交流过程中，互动学习，将知识融会贯通，也增强了我和同学之间的团队合作的能力。让我们知道只要努力，集中精力解决问题，一定会有收获的，过程也是很重要的。
在这次课程设计中我们要学会利用时间，在规定的时间内完成我们的任务，要逐渐养成用C语言编写程序的良好习惯。这些对我来说都是一种锻炼，一个知识积累的过程，一种能力的提高。要打好基础，才能用更好的办法，更简洁明了的程序解决实际问题，只有这样才能进一步的取得更好的成绩。我们会更加努力，努力的去弥补自己的缺点，发展自己的优点，去充实自己，只有在了解了自己的长短之后，我们会更加珍惜拥有的，更加努力的去完善它，增进它。
虽然我现在的水平还很差，但我还会继续努力的，在解决实际问题时如果遇到了难题，我们要学会去查找大量的有关这方面的资料，还要借助于网络不断扩大自己的知识面和阅读量。这样也可以锻炼我们的自主学习能力和解决问题的能力，学到了许多以前没学到的东西。
在课程设计中的程序都比较复杂，所以需要我们要更加地细心，认真的完成每一步的操作，修改语法，按照老师的指导思想来完成。与此同时也让我们增加了对程序和算法进一步理解。总之，我学到了很多东西，很感谢学校给我们这样一次锻炼自我的机会，也很感谢老师的指导。
8.参考文献
[1] 耿国华主编。数据结构 用C语言描述（第二版）。北京：高等教育出版社，2015.7
[2] 严蔚敏主编。数据结构（Ｃ语言版）。北京：清华大学出版社，2011
[3] 严蔚敏，吴伟民主编。数据结构题集。北京：清华大学出版社，2011
