eg：顺序表实现循环队列
循环队列的基本操作
循环队列的基本操作循环队列是一种特殊的队列，它的队尾和队头是相连的。
相比于普通队列，在插入元素时可以循环利用队列的空间，提高了存储空间的利用效率。
循环队列的基本操作包括初始化队列、入队操作、出队操作以及判断队列是否为空或已满等。
下面将详细介绍循环队列的基本操作。
1.初始化队列：循环队列通常用一个数组来实现，在初始化队列时，需要初始化队头和队尾指针为空指针，将队头和队尾指针指向数组的第一个元素。
同时，需要设定队列的容量，以便后续操作判断队列是否已满。
2.入队操作：向队列插入元素的操作称为入队。
当队列未满时，可以将元素插入到队尾指针所指向的位置，并将队尾指针往后移动一位。
需要注意的是，如果队尾指针已经到达数组的末尾，则需要将其循环到数组的开头，保持队列的循环性质。
3.出队操作：从队列中删除元素的操作称为出队。
当队列非空时，可以将队头指针所指向的元素删除，并将队头指针往后移动一位，以表示队头的指向已经变为下一个元素。
同样需要注意的是，如果队头指针已经到达数组的末尾，则需要将其循环到数组的开头。
4.判断队列是否为空：队列为空的条件是队头指针和队尾指针相等，并且它们都为空指针。
如果队列为空，表示没有任何元素在队列中。
5.判断队列是否已满：队列已满的条件是队尾指针的下一个位置等于队头指针。
由于队列的存储空间是一定的，当队列已满时，无法再插入元素。
以上就是循环队列的基本操作。
循环队列的实现相对简单，但需要注意队列满和空的特殊情况的处理，以及前后指针的循环移动。
比较常见的应用场景是操作系统的任务调度、缓冲区、计算排队等。
循环队列的特点是可以高效地利用存储空间，并且入队和出队操作的时间复杂度都是O(1)。
但是循环队列的容量是固定的，当队列已满时无法再插入元素，需要特殊处理如扩容或缩容的情况。
另外，由于队列的元素是顺序存储的，删除元素后，仍然占用着存储空间，可能导致存储空间的浪费。
在实际应用中，可以通过设置一个计数器来记录队列中有效元素的个数，以解决这个问题。
循环队列是什么结构
循环队列是什么结构引言：在计算机科学领域中，队列是一种简单而常见的数据结构，它按照先进先出（FIFO）的原则管理数据。
循环队列是队列的一种特殊形式，将队列的首尾连接起来，形成一个环。
本文将详细介绍循环队列的定义、实现和应用。
一、循环队列的定义循环队列是一种通过环形缓冲区实现的线性数据结构，具有固定大小。
它包含一个数组，用于存储数据元素，以及两个指针front和rear，分别指向队列的头部和尾部。
特点：1. 队列为空时，front和rear指向同一个位置；2. 队列满时，front和rear指向相邻位置；3. 队列长度为数组的长度减1。
二、循环队列的实现1. 初始化：创建一个空数组，并将front和rear指针初始化为0。
2. 入队操作：将元素插入rear指针指向的位置，然后将rear指针右移一位。
如果rear指针超过数组边界，则将rear指针重置为0。
3. 出队操作：将front指针指向的元素返回，并将front指针右移一位。
如果front指针超过数组边界，则将front指针重置为0。
4. 队列判空：如果front和rear指向同一个位置，则队列为空。
5. 队列判满：如果rear指针的下一个位置是front指针，则队列为满。
三、循环队列的优势相比于普通队列，循环队列具有以下几个优势：1. 优化了空间利用：循环队列通过环形缓冲区的方式实现，充分利用了数据存储空间，避免了普通队列数组一旦填满就无法再存入元素的问题。
2. 提高了入队和出队的效率：循环队列通过指针的移动实现元素的插入和删除，无需移动整个队列，并且时间复杂度为O(1)，相比于普通队列的O(n)效率更高。
3. 简化了队列的操作：循环队列可以自动调整指针的位置，无需移动整个队列，更加简洁高效。
四、循环队列的应用循环队列在实际应用中具有广泛的用途，下面列举了其中几个常见的应用场景：1. 生产者消费者模型：循环队列可以用来实现线程间的数据传递，生产者线程将数据入队，消费者线程从队列中取出数据进行处理。
顺序循环队列表实现
顺序循环队列表实现————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：队列的基本概念队列也是一种特殊的线性表，队列的数据元素以及数据元素间的逻辑关系与线性表完全相同，其差别是线性表允许在任意位置插入和删除，而队列只允许在其一端进行插入操作，在其另一端进行删除操作。
队列中允许进行插入操作的一端称为队尾。
允许进行删除操作的一端称为队头。
队头和队尾分别由队头指针和队尾指针指示。
队列的插入操作称为入队列，队列的删除操作称为出队列。
最先入队列的元素总是最先出队列，所以队列也称为先进先出表。
下图是一个一次向队列中插入数据元素a0,a1,a2,….an-1后的示意图，其中，a0是当前队头数据元素，an-1是当前队尾的数据元素。
队头队尾a0 a1 a2 ……an-1<-出<-入队列抽象数据类型数据集合：队列的数据集合可以表示为a0,a1,a2,a3….an-1，每个数据元素的数据类型为DataType。
操作集合：（1）初始化QueueInitiate(Q)：初始化队列Q（2）非空否QueueNotEmpty(Q)：队列Q非空否，若队列非空，函数返回值为1。
否则，函数返回0。
（3）入队列QueueAppend(Q,x)：在队列Q的队尾插入数据元素x。
入队列成功返回1；失败则返回0。
（4）出队列QueueDelete(Q,d)：把队列Q的队头数据元素删除并由参数d带回。
如出队列成功，返回1；失败则返回0。
（5）取队头数据元素QueueGet(Q,d)：取队头数据元素并由参数d带回。
如取到数据元素返回1，否则，返回0。
顺序队列顺序存储结构的队列称作顺序队列假设为队列开辟的数组单元数目为MAX_QUEUE，在C语言中，它的下标在0~MAX_QUEUE-1之间，若增加队头或队尾指针，可以利用取模运算（一个整数数值整除以另一个整数数值的余数）实现。
顺序循环队列实验报告
一、实验目的1. 理解顺序循环队列的概念和原理。
2. 掌握顺序循环队列的初始化、入队、出队等基本操作。
3. 通过编程实现顺序循环队列，并验证其功能。
二、实验原理顺序循环队列是一种利用一维数组实现队列的存储结构。
它将一维数组看作是首尾相连的循环结构，队列的头部和尾部在数组的两端。
顺序循环队列的特点是：队列满时，头指针和尾指针相差一个数组的长度；队列空时，头指针和尾指针相等。
顺序循环队列的基本操作如下：1. 初始化：创建一个顺序循环队列，并设置头指针和尾指针。
2. 入队：将元素插入队列尾部。
3. 出队：从队列头部删除元素。
4. 判断队列是否为空或满。
三、实验内容1. 创建顺序循环队列类。
2. 实现顺序循环队列的初始化、入队、出队等基本操作。
3. 编写测试代码，验证顺序循环队列的功能。
四、实验步骤1. 创建顺序循环队列类，定义队列长度、头指针、尾指针等属性。
2. 实现顺序循环队列的初始化方法，初始化头指针和尾指针。
3. 实现顺序循环队列的入队方法，判断队列是否已满，如果未满，将元素插入队列尾部，并更新尾指针；如果已满，则提示队列已满。
4. 实现顺序循环队列的出队方法，判断队列是否为空，如果为空，则提示队列已空；如果未空，则从队列头部删除元素，并更新头指针。
5. 编写测试代码，创建顺序循环队列实例，执行入队和出队操作，验证顺序循环队列的功能。
五、实验结果与分析1. 初始化顺序循环队列```pythonclass CircularQueue:def __init__(self, size):self.queue = [None] sizeself.head = 0self.tail = 0self.count = 0self.maxsize = size```2. 入队操作```pythondef enqueue(self, item):if self.count == self.maxsize:print("Queue is full")else:self.queue[self.tail] = itemself.tail = (self.tail + 1) % self.maxsizeself.count += 1```3. 出队操作```pythondef dequeue(self):if self.count == 0:print("Queue is empty")else:item = self.queue[self.head]self.queue[self.head] = Noneself.head = (self.head + 1) % self.maxsize self.count -= 1return item```4. 测试代码```pythondef test_circular_queue():queue = CircularQueue(5)print("Enqueue 1 to 5:")for i in range(1, 6):queue.enqueue(i)print(queue.queue)print("Dequeue 1 to 5:")for _ in range(5):print(queue.dequeue())print(queue.queue)test_circular_queue()```实验结果分析：通过测试代码，我们可以看到顺序循环队列在初始化、入队和出队操作时都能正确执行。
队列的顺序表示形式和实现
队列的顺序表⽰形式和实现队列的顺序表⽰是⽤⼀组地址连续的存储单元依次存放队列中的各个元素，并⽤指针front指向队头，指针rear指向队尾。
⼀般约定：front指针始终指向队头元素，⽽rear指针是指向队尾元素的下⼀个位置。
假溢出：当队满的时候，若还有元素进队，rear指针将会越界，从⽽导致程序出错。
⽽此时⼜不易像顺序表那样扩⼤数组空间，因为队列的实际可⽤空间并未装满。
处理假溢出：⼀种⽅法是将front指针和rear指针⼀起平移到数组的起始位置；另⼀种⽅法就是将队列假想为⼀个循环的环状空间，称之为循环队列。
循环队列的局限性：⽤户必须为它假设⼀个最⼤长度，若队列最⼤长度⽆法估计，则不宜采⽤循环队列结构。
循环队列的类型定义及基本操作：typedef struct{QElemType *base;int front, rear;}SqQueue;初始化循环队列int InitQueue(SqQueue &Q){Q.base = (QElemType*)malloc(MaxQSize*sizeof(QElemType));if (Q.base == NULL)exit(OVERFLOW);Q.front = Q.rear = 0;return 0;}将循环队列清空int ClearQueue(SqQueue &Q){Q.front = Q.rear = 0;}求队列元素的个数int QueueLength(SqQueue Q){return (Q.rear - Q.front + MaxQSize) % MaxQSize;}插⼊元素到循环队列int EnSqQueue(SqQueue &Q, QElemType e){if ((Q.rear + 1) % MaxQSize == Q.front)return ERROR; //队列满Q.base[Q.rear] = e; //元素e⼊队Q.rear = (Q.rear + 1) % MaxQSize; //修改队尾指针return OK;}从循环队列中删除元素int DeSqueue(SqQueue &Q, QElemType &e){if (Q.front == Q.rear)return ERROR;e = Q.base[Q.front]; //取队头元素⾄eQ.front = (Q.front + 1) % MaxQSize; //修改队头指针 return OK;}判断⼀个循环队列是否为空队列int SqQueue(SqQueue Q){if (Q.front == Q.rear)return TRUE;elsereturn FALSE;}//循环队列的简单操作#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <stdlib.h>#define MaxQSize 10typedef struct{int *base; //数据存储区起始地址int front, rear; //队头、队尾元素所在单元号}SqQueue;int InitQueue(SqQueue &Q);int ClearQueue(SqQueue &Q);int QueueLength(SqQueue Q);int EnSqQueue(SqQueue &Q, int e);int DeSqQueue(SqQueue &Q, int &e);int SqQueueEmpty(SqQueue Q);int main(void){int i, e;SqQueue Q;InitQueue(Q);for (i=0; i<MaxQSize; i++) //只有MaxQSize-1个数据进队列EnSqQueue(Q, i);i = QueueLength(Q);printf("队列⾥的元素有%d个\n", i);for (i=0; i<3; i++){DeSqQueue(Q, e);printf("%d ", e);}printf("\n");i = QueueLength(Q);printf("队列⾥的元素有%d个\n", i);for (i=10; i<12; i++)EnSqQueue(Q, i);i = QueueLength(Q);printf("队列⾥的元素有%d个\n", i);ClearQueue(Q);i = QueueLength(Q);printf("队列⾥的元素有%d个\n", i);return 0;}int InitQueue(SqQueue &Q){Q.base = (int *)malloc(MaxQSize*sizeof(int));if (Q.base == NULL)exit(1);Q.front = Q.rear = 0;return 0;}int ClearQueue(SqQueue &Q){Q.front = Q.rear =0;return 0;}int QueueLength(SqQueue Q){return (Q.rear - Q.front +MaxQSize) % MaxQSize; }int EnSqQueue(SqQueue &Q, int e){if ((Q.rear+1)%MaxQSize == Q.front)return 1;Q.base[Q.rear] = e;Q.rear = (Q.rear + 1) % MaxQSize;return 0;}int DeSqQueue(SqQueue &Q, int &e){if (SqQueueEmpty(Q))return 1;e = Q.base[Q.front];Q.front = (Q.front + 1) % MaxQSize;return 0;}int SqQueueEmpty(SqQueue Q){if (Q.rear == Q.front)return 1;return 0;}。
循环队列基本操作的实现
循环队列基本操作的实现循环队列是一种特殊的队列，它的特点是在连续的存储空间中循环使用。
实现循环队列的基本操作包括初始化队列、入队、出队和判空等。
接下来我将逐个介绍这些操作的实现方法。
1.初始化队列初始化队列的操作包括分配内存空间和设置队头和队尾指针。
在具体实现中，首先需要定义一个循环队列的结构体，包含队列的最大长度、队头指针(front)和队尾指针(rear)以及用于存放元素的数组。
然后使用malloc函数动态分配内存空间，并将队头和队尾指针初始化为0。
2.入队入队操作向队列中添加一个元素。
需要判断队列是否已满，即rear+1等于front，如果是则表示队列已满，不可插入新元素。
否则，将新元素插入到rear指针指向的位置，并更新rear指针。
3.出队出队操作将队头元素删除并返回。
首先需要判断队列是否为空，即front等于rear，如果是则表示队列为空，无法执行出队操作。
否则，将队头指针向后移动一位，并返回删除的元素。
4.判空判空操作用于判断队列是否为空。
当队头指针等于队尾指针时，表示队列为空。
5.判满判满操作用于判断队列是否已满。
当队尾指针的下一位等于队头指针时，表示队列已满。
实现循环队列的基本操作需要考虑边界条件，如何确定队列已满或为空，并且要注意队列的环形特点。
下面给出一个具体的实现示例：```Ctypedef structint* data; // 存放元素的数组int front; // 队头指针int rear; // 队尾指针int maxSize; // 最大长度} CircularQueue;//初始化队列void initQueue(CircularQueue* queue, int maxSize)queue->data = (int*)malloc(maxSize * sizeof(int));queue->front = queue->rear = 0;queue->maxSize = maxSize;//入队操作void enQueue(CircularQueue* queue, int element)if ((queue->rear + 1) % queue->maxSize == queue->front)printf("Queue is full\n");return;}queue->data[queue->rear] = element;queue->rear = (queue->rear + 1) % queue->maxSize; //出队操作int deQueue(CircularQueue* queue)if (queue->front == queue->rear)printf("Queue is empty\n");return -1;}int element = queue->data[queue->front];queue->front = (queue->front + 1) % queue->maxSize; return element;//判空操作int isEmpty(CircularQueue* queue)return queue->front == queue->rear;//判满操作int isFull(CircularQueue* queue)return (queue->rear + 1) % queue->maxSize == queue->front;```以上就是循环队列的基本操作的实现方法。
8584 循环队列的基本操作
8584 循环队列的基本操作
循环队列是一种常见的数据结构，它可以有效地处理排队问题。
在循环队列中，队列的元素是排成一条线的，队首和队尾相连。
队列
的长度是固定的，一旦队列满了，就不能再插入元素。
循环队列的基本操作包括创建队列、队列的入队和出队、判断队
列是否为空或已满等。
创建队列时需要指定队列的长度和数组大小，
而入队和出队操作则是向队列的尾部（队尾）添加元素和从队首删除
元素。
当队列为空时，即队尾和队首指针相同时，出队操作不可用。
当队列已满时，入队操作将无法添加更多元素。
在循环队列的实现中，我们需要使用一个数组来存储队列中的元素。
因为循环队列的队首和队尾指针是相连的，所以我们可以使用取
模操作来实现队列的循环。
这样，当队首或队尾指针到达数组末尾时，它会自动回到数组开头。
循环队列的实现是相对比较简单的，但是在使用时需要注意以下
几个问题：
1. 队列的长度必须是固定的，一旦创建后不能改变。
2. 队列长度为n，则数组大小应该为n+1，因为队列中有一个空
位置没有使用。
3. 为了避免队列中元素混乱，应该尽可能地利用数组中的空位置。
4. 创建队列后，队列指针要初始化为0。
综上所述，循环队列是一种高效的数据结构，它可以很好地解决排队问题。
在实现循环队列时，需要注意队列长度的固定、数组大小的确认、队列的指针初始化等细节问题。
如果我们能够合理地使用循环队列，就能够更加高效地解决掉队列问题。
实现循环队列的入队出队等基本操作
实现循环队列的入队出队等基本操作循环队列是一种特殊的队列数据结构，通过循环利用数组空间来实现入队和出队操作。
它的特点是队头和队尾可以在数组上循环移动，从而充分利用数组空间，提高队列的效率。
下面将详细介绍循环队列的实现。
1.定义循环队列的数据结构循环队列的数据结构由以下几个成员组成：-一个固定大小的数组，用于存储队列元素。
- 一个队头指针front，指向队列的第一个元素。
- 一个队尾指针rear，指向队列的最后一个元素的下一个位置。
2.初始化循环队列首先，我们需要在内存中分配一个固定大小的数组，并初始化队头和队尾指针为0。
```pythondef __init__(self, k: int):self.queue = [0] * kself.front = self.rear = 0```3.入队操作入队操作会在队尾插入一个新元素，并将队尾指针后移一位。
如果队列已满，则入队操作会失败。
```pythondef enqueue(self, value: int) -> bool:if self.isFull(:return Falseself.queue[self.rear] = valueself.rear = (self.rear + 1) % len(self.queue)return True```4.出队操作出队操作会删除队头元素，并将队头指针后移一位。
如果队列为空，则出队操作会失败。
```pythondef dequeue(self) -> bool:if self.isEmpty(:return Falseself.front = (self.front + 1) % len(self.queue)return True```5.判空操作判空操作会检查队头和队尾指针是否相等，如果相等则说明队列为空。
```pythondef isEmpty(self) -> bool:return self.front == self.rear```6.判满操作判满操作会检查队尾指针的下一位是否等于队头指针，如果相等则说明队列已满。
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DeQueue(&QNode,&x); printf("出队列元素：%d\n",x); }
Hale Waihona Puke //线性表结构/************************************************ *** 自定义函数 *** *************************************************/ Status InitQueue(SqQueue *Q){ Q->base=(QElemType *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(QElemType)); //returns a void pointer to the allocated space or NULL if there is insufficient memory available. if (!Q->base) return(OVERFLOW); Q->front =0; Q->rear =0;
/*** 功能：顺序表实现“循环队列” 参考：严蔚敏《数据结构 C 语言描述》P64 日期：2012-3（本末终始） ***/ /************************************************ *** 头文件 *** *************************************************/ #include "stdio.h" #include "malloc.h" /************************************************ *** 《数据结构：C 语言版》约定 *** *************************************************/ //符号常量 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 //infeasible 不可行的 #define OVERFLOW -2 #define MAXQSIZE 100 #define LISTINCREMENT 10 //自定义类型 typedef int Status; //函数结果状态代码 typedef int QElemType; //数据元素类型 typedef struct{ QElemType *base; int front; int rear; }SqQueue;
return OK; } Status QueueLength(SqQueue Q){ return(Q.rear -Q.front +MAXQSIZE)%MAXQSIZE; } Status EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e){ if((Q->rear +1)%MAXQSIZE==Q->front ) return ERROR; Q->base[Q->rear ]=e; Q->rear=(Q->rear+1)%MAXQSIZE; return OK; } Status DeQueue(SqQueue *Q,QElemType *e){ if(Q->front==Q->rear ) return ERROR; *e=Q->base[Q->front ]; Q->front =(Q->front +1)%MAXQSIZE; return OK; } void main(){ SqQueue QNode; QElemType x; int i,n=5; InitQueue(&QNode); for(i=1;i<=n;i++) EnQueue(&QNode,i); printf("显示队列 QNode：\n"); for(i=1;i<=QueueLength(QNode);i++) printf("第%d 个元素为：%d\n",i,QNode.base[(QNode.front+i-1)%MAXQSIZE]);