实验1.2 顺序循环队列的实现
循环队列操作实验报告
实验目的：通过本次实验，掌握循环队列的基本概念和操作方法，了解其在实际应用中的优势，并能够熟练运用循环队列解决实际问题。
实验环境：操作系统：Windows 10编程语言：C语言开发环境：Visual Studio实验内容：1. 循环队列的定义及初始化2. 循环队列的入队操作3. 循环队列的出队操作4. 循环队列的判空操作5. 循环队列的判满操作6. 循环队列的遍历操作7. 循环队列的应用实例实验步骤：一、循环队列的定义及初始化1. 定义循环队列的数据结构：```c#define MAX_SIZE 100 // 定义队列的最大容量typedef struct {int data[MAX_SIZE]; // 存储队列元素的数组int front; // 队头指针int rear; // 队尾指针} CircleQueue;```2. 初始化循环队列：```cvoid InitQueue(CircleQueue q) {q->front = q->rear = 0; // 初始化队头和队尾指针}```二、循环队列的入队操作1. 判断队列是否已满：```cint IsFull(CircleQueue q) {return (q->rear + 1) % MAX_SIZE == q->front;}```2. 入队操作：```cint EnQueue(CircleQueue q, int e) {if (IsFull(q)) {return 0; // 队列已满，无法入队}q->data[q->rear] = e; // 将元素e入队q->rear = (q->rear + 1) % MAX_SIZE; // 更新队尾指针return 1; // 入队成功}```三、循环队列的出队操作1. 判断队列是否为空：```cint IsEmpty(CircleQueue q) {return q->front == q->rear;}```2. 出队操作：```cint DeQueue(CircleQueue q, int e) {if (IsEmpty(q)) {return 0; // 队列为空，无法出队}e = q->data[q->front]; // 将队头元素出队q->front = (q->front + 1) % MAX_SIZE; // 更新队头指针 return 1; // 出队成功}```四、循环队列的判空操作1. 判断队列是否为空：```cint IsEmpty(CircleQueue q) {return q->front == q->rear;}```五、循环队列的判满操作1. 判断队列是否已满：```cint IsFull(CircleQueue q) {return (q->rear + 1) % MAX_SIZE == q->front; }```六、循环队列的遍历操作1. 遍历循环队列：```cvoid TraverseQueue(CircleQueue q) {if (IsEmpty(q)) {printf("队列为空，无法遍历。
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。
c语言数组实现的循环队列
c语言数组实现的循环队列
C语言中可以通过数组来实现循环队列。
循环队列是一种环形的数据结构，它允许在队列的两端都可以进行插入和删除操作，而且队列的长度是固定的。
下面我将从定义、实现、操作等多个角度来详细介绍C语言数组实现的循环队列。
1. 定义：
循环队列是一种环形队列，它由一个固定大小的数组和两个指针（front和rear）组成。
front指向队列的第一个元素，rear指向队列最后一个元素的下一个位置。
当front和rear相等时，队列为空；当rear在front的前面一个位置时，队列为满。
2. 实现：
在C语言中，可以通过数组和指针来实现循环队列。
首先需要定义一个固定大小的数组来存储队列元素，然后使用front和rear 指针来标记队列的头部和尾部。
在进行插入和删除操作时，需要更新front和rear指针的位置，并且要考虑数组下标越界的情况。
3. 操作：
循环队列的操作包括初始化、插入、删除、判空、判满等。
在C语言中，可以通过编写相应的函数来实现这些操作。
初始化函数用于初始化队列和指针；插入函数用于向队列尾部插入元素；删除函数用于从队列头部删除元素；判空函数用于判断队列是否为空；判满函数用于判断队列是否已满。
总结：
C语言中数组实现的循环队列是一种高效的数据结构，它能够充分利用数组的空间，并且可以在固定大小的数组上实现队列的循环操作。
通过合理设计插入、删除等操作，可以实现一个功能完善的循环队列，满足各种实际应用的需求。
希望以上介绍能够帮助你更好地理解C语言数组实现的循环队列。
队列：顺序队列和循环队列
队列：顺序队列和循环队列和栈的先进后出不同，队列的形式是先进先出，队列的想法来⾃于⽣活中排队的策略，顾客在付款结账的时候，按照到来的先后顺序排队结账。
先来的顾客先结账，后来的顾客后结账。
队列有两种实现形式：１ 顺序表实现 ２ 循环顺序表 ⾸先来看下顺序表的实现，在python中，队列的实现⽤list来写⼗分的⽅便。
实现⽅式如下：class line_queue():def __init__(self):self._elem=[]def push(self,elem):self._elem.append(elem)def pop(self):elem=self._elem.pop(0)return elemdef queue_length(self):return len(self._elem)和栈唯⼀的区别是，这⾥pop是pop(0),也就是⾸先进队列的数据出列。
这个实现很简单，但是有⼀个问题，每次有元素出队列的时候，元素都必须要进⾏前移。
这就带来了⼀个问题，它的操作复杂度为Ｏ(n)，⽽不是O(1)。
只有从尾部弹出元素也就是先进后出的时候复杂度为O(1).那么如何才能满⾜Ｏ(1)的出列复杂度呢。
我们可以考虑记住队头和队尾的位置。
每次出队的时候直接将队头位置的元素弹出就可以了。
具体的实现可以参考下图下⾯来看下代码的实现：class line_queue_update():def __init__(self):self._elem=[]self.head=self.rear=0def push(self,elem):self._elem.append(elem)self.rear+=1def pop(self):elem=self._elem[self.head]self.head+=1return elemdef queue_length(self):return len(self._elem)def get_elem(self):print self._elemif __name__=="__main__":q=line_queue_update()for i in range(10):q.push(i)print 'The length is %d' % q.queue_length()q.pop()q.pop()q.push(90)q.push(100)q.push(200)print 'The length is %d' % q.queue_length()运⾏结果如下：/usr/bin/python2.7 /home/zhf/py_prj/data_struct/chapter5.pyThe length is 10The length is 13这个⽅法的实现出队列的复杂度就是Ｏ(1)。
队列（循环队列的顺序实现）
队列（循环队列的顺序实现）⼀、概述与栈相反，队列是先进先出(FIFO)，后进后出的数据结构。
插⼊的⼀端叫做队尾，⽽出去的⼀端则称为队头或队⾸。
但是队列(Queue)有⼀种扩展形式，称为双端队列(Deque)，即可以在两端都进⾏插⼊和删除的操作，看起来双端队列似乎更加使⽤，但在实际应⽤中却并不常见。
同样的，队列也有两种实现形式，即顺序队列和链队列。
链队列可以参考链栈，直接将出栈操作改成删除头节点即可，插⼊删除⽅便，适合栈和队列。
顺序队列当然是数组实现，顺序队列的问题在于出队时前⾯空出的位置是否由后⾯的元素补充，如果不补充，那么会造成空间极度的浪费，如果补充，那么需要将每个元素都向前移，时间复杂度此时来到O(N)，为了解决这个问题，循环队列应运⽽⽣，即将补充的元素放到前⾯由于出队⽽造成的空缺位置。
这样就可以最⼤限度的利⽤已申请的空间。
⼆、顺序实现循环队列数据域：private int Capacity;private int front;private int rear;private int [] data;static int DEFAULT_SIZE = 6;public Queue(){front = rear = 0;Capacity = DEFAULT_SIZE;data = new int [Capacity];}由于JAVA并不⽀持泛型数组，因此我们以int型的队列作为⽰例。
这⾥简单描述⼀下循环队列的结构，⼀个空的循环队列如下图：当⼊队3个元素时变为：再出队1个元素接下来是求长度和判满空public int getSize(){return (rear - front + Capacity) % Capacity;}public boolean isEmpty(){return (rear == front);}public boolean isFull(){return ((rear + 1) % Capacity == front);}先说求元素个数(长度)，从图中看起来好像直接返回rear-front即可，但是因为是循环队列，考虑下列情况：显然不能⽤简单的减法，必须将两种算法统⼀起来，因此(rear - front + Capacity) % Capacity正是起到这样的作⽤。
数据结构实验4循环队列的实现和运算
数据结构实验4循环队列的实现和运算循环队列是一种特殊的队列，它的特点是可以循环利用已经出队的元
素所占用的空间。
循环队列采用一维数组来实现，通常需要两个指针（称
为队头指针front和队尾指针rear）。
循环队列的基本操作包括初始化、判空、判满、入队、出队、获取队
头元素等。
1. 初始化：循环队列的初始化很简单，只需将队头指针front和队
尾指针rear都置为0即可。
2. 判空：当队头指针front和队尾指针rear相等时，队列为空。
3. 判满：当队尾指针rear加1后等于队头指针front时，队列为满。
4. 入队操作：在插入元素之前，需要判断队列是否已满。
如果队列
为满，则无法插入新的元素；否则，在rear指针的位置插入新的元素，
并将rear指针往后移动一位。
5. 出队操作：在删除元素之前，需要判断队列是否为空。
如果队列
为空，则无法删除元素；否则，在front指针的位置删除元素，并将
front指针往后移动一位。
6. 获取队头元素：获取队列的队头元素很简单，只需返回front指
针位置的元素即可。
循环队列的实现比较简洁高效，主要是通过取模运算来实现队列指针
的循环移动。
当rear指针到达数组的最后一个位置时，再插入新的元素时，需要将rear指针指向数组的第一个位置；当front指针在数组的最
后一个位置上时，再删除元素时，需要将front指针指向数组的第一个位置。
通过循环队列的实现和运算，可以高效地进行队列的操作，从而提高算法的执行效率。
在实际应用中，循环队列常被用于实现缓冲区、进程调度等场景。
循环队列基本操作的实现
break;
case 4: //输出队头元素
if(GetHead(Q,e))
cout<<"队头元素为："<<e<<endl;
else
cout<<"当前队列为空队列，没有队头元素"<<endl;
break;
case 5: //输出队尾元素
if(GetTail(Q,e))
}
int main()
{
SqQueue Q; //定义循环队列Q
int k;
char e;
bool flag;
InitQueue(Q); //初始化循环队列Q
cout<<"循环队列Q初始化成功"<<endl;
//循环显示菜单，完成循环队列的一系列操作
do{
showmenu();
cout<<"请选择要执行的操作序号"<<endl;
bool DeQueue(SqQueue &Q,char &e)
{
if(Q.front==Q.rear)
return false;
e = Q.base[Q.front];
Q.front = (Q.front+1)%MAXSIZE;
return true;
}
//取循环队列Q的队头元素，用参数e返回取得的队头元素
bool GetHead(SqQueue Q,char &e)
{
if(Q.front!=Q.rear)
{
e=Q.base[Q.front];
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数据输入与输出要求
输入示例：
输入要入队的元素个数：
8
10
0
输出示例：
41 67 34 0 69 24 78 58
41 67 34 0 69 24 78 58
62 64 5 45 81 27 61 91 95 42
62 64 5 45 81 27 61 91 95 42
{
if(Q.count!=0)return 1;
else return 0;
}
(3)入队列
QueueAppend(SeqCQueue *Q,DataType x)
int QueueAppend(SeqCQueue *Q,DataType x) /*把数据元素值x插入顺序循环队列Q的队尾，成功返回1，失败则返回0*/
}
}
(4)出队列
QueueDelete(SeqCQueue*Q,DataType *d)
int QueueDelete(SeqCQueue*Q,DataType *d) /*删除顺序循环队列Q的队头元素并赋给d，成功返回1，失败返回0*/
{
if(Q->count==0)
{ printf(“队列已空无数据元素出队列!\n”);
{
if(Q.count==0)
{printf(“队列已空无数据元素可取!\n”);
return 0;
}
else {
*d=Q.queue[Q.front];
return 1;
}
}
调试情况
教师评阅
教师签字：日期：
实验1.2顺序循环队列的实现
实验目的
1．熟悉并能实现顺序循环队列的定义和基本操作。
2．了解用队列解决实际应用问题。
实验要求
1、在给定的存储结构和空间大小的条件下，定义循环队列的初始化函数；
2、在少用一个单元的条件下定义队列的入队函数；
3、定义队列的出队函数；
4、定义判断队空函数；
5、定义销毁队列函数；
请按任意键继续. . .
数据结构设计
typedefstructSeqQueue
{
private:
int*base;/*初始化时动态分配空间*/
intrear , front;/*队头队尾指示器*/
intMaxsize;
}SeqQueue
voidSeqQueue(intsz );//初始化
boolEnQueue(inte);//入队
return 0;
}
else {
*d=Q->queue[Q->front];
Q->front=(Q->front+1)%MaxQueueSize;
Q->count--;
return 1;
}
}
(5)取队头数据元素
QueueGet(SeqCQueue Q,DataType *d)
int QueueGet(SeqCQueue Q,DataType *d) /*取顺序循环队列Q的当前队头元素并赋给d，成功返回1，失败返回0*/
int rear; /*队尾指针*/
int front; /*队头指针*/
int count; /*计数器*/
}SeqCQueue;
采用计数器法判断队列空和满的顺序循环队列的算法实现如下：
（1）初始化
QueueInitiate(SeqCQueue *Q)
void QueueInitiate(SeqCQueue *Q) /*初始化顺序循环队列Q*/
boolDeQueue (int&e);//出队
voidDestroyQueue( );//销毁队列
boolIsEmpty();//判断队空
voidMakeEmpty();
};
程序实现
3．顺序循环队列的实现
根据对顺序循环队列的分析，其结构体定义如下：
typedef struct {
DataType queue[MaxQueueSize];
{
if(Q->count>0&&Q->rear==Q->front) /*判断队列满否*/
{
printf(“队列已满无法插入!\n”);
return 0;
}
else{
Q->queue[Q->rear]=x;
Q->rear=(Q->rear+1)%MaxQueueSize;
Q->count++;
return 1;
{
Q->rear=0; /*定义初始化队尾指针下标值*/
Q->front=0; /*定义初始化头指针下标值*/
Q->count=0; /*定义初始化计数器值*/
}
（2）非空否
QueueNotEmpty(SeqCQueue Q)
int QueueNotEmpty(SeqCQueue Q) /*判断顺序循环队列Q非空否，非空返回1，否则返回0*/