算法与数据结构
今天给各位拓展的是关于算法与数据结构这门课中这周讲授的内容:循环队列的相关知识与拓展,感兴趣的同学可以一起来复习一下,同时也可以扩展一下知识点0.0!
背景
生活中有很多队列的影子,比如打饭排队,买火车票排队问题等,可以说与时间相关的问题,一般都会涉及到队列问题;从生活中,可以抽象出队列的概念,队列就是一个能够实现“先进先出”的存储结构。队列分为链式队列和静态队列;静态队列一般用数组来实现;链式队列是用链表来实现队列的。这里讲的是循环队列。
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循环队列
循环队列的提出:为充分利用向量空间,克服"假溢出"现象
方法:将向量空间想象为一个首尾相接的圆环,并称这种向量为循环向量。存储在其中的队列称为循环队列。
实现方式:这种循环队列可以以单链表的方式来在实际编程应用中来实现,也可以使用数组实现。
特点:队列的操作特点是“先进先出”。前者主要是头指针、尾指针的使用,后者主要是理解循环队列提出的原因及其特点。两者都要掌握队列空与满的判定条件以及出队列、入队列操作的实现。
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实现循环队列的注意事项
循环队列中,由于入队时尾指针向前追赶头指针;出队时头指针向前追赶尾指针,造成队空和队满时头尾指针均相等。因此,无法通过条件front==rear来判别队列是"空"还是"满"。
解决这个问题的方法至少有两种:
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另设一变量,用来记录数组中当前元素的个数,以区别队列的空和满;
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另一种方式就是数据结构常用的:
队满时:(rear+1)%n==front,n为队列长度(所用数组大小),由于rear,front均为所用空间的指针,循环只是逻辑上的循环,所以需要求余运算。如图a情况,队已满,但是rear(5)+1=6!=front(0),对空间长度求余,作用就在此6%6=0=front(0)。(其二是少用一个元素空间,也就是最后一个存储空间不用,如图1,约定以“队列头指针在队列尾指针的下一位置(指环状的下一位置)上”作为队列呈“满”状态的标志。当(rear+1)%maxsiz=front时,队列满。)
图a
图1
图2
下面是一种实现方法:
参考资料: