4 实现队首的元素获取和删除
java中队列的方法
java中队列的方法Java中队列是一种常用的数据结构，它遵循先进先出（FIFO）的原则，即最先进队列的元素最先被取出。
在Java中，队列是通过接口Queue和它的实现类来实现的。
本文将介绍Java中队列的常用方法，包括添加元素、删除元素、获取队首元素、判断队列是否为空以及获取队列的大小等。
1. 添加元素：队列的添加元素操作是通过add或offer方法来实现的。
add方法在队列满时，会抛出异常；而offer方法则会返回特殊值来表示添加是否成功。
例如：```javaQueue<String> queue = new LinkedList<>();queue.add("element1");queue.offer("element2");```2. 删除元素：队列的删除元素操作是通过remove或poll方法来实现的。
remove方法在队列为空时，会抛出异常；而poll方法则会返回特殊值来表示删除的元素，如果队列为空则返回null。
例如：```javaQueue<String> queue = new LinkedList<>();queue.add("element1");queue.add("element2");String element = queue.remove();String element = queue.poll();```3. 获取队首元素：队列的获取队首元素操作是通过element或peek方法来实现的。
element方法在队列为空时，会抛出异常；而peek方法则会返回特殊值来表示队首元素，如果队列为空则返回null。
例如：```javaQueue<String> queue = new LinkedList<>();queue.add("element1");queue.add("element2");String element = queue.element();String element = queue.peek();```4. 判断队列是否为空：队列的判断是否为空操作是通过isEmpty方法来实现的。
数据结构第三章习题答案解析
第三章习题1.按图3.1(b)所示铁道（两侧铁道均为单向行驶道）进行车厢调度，回答：⑴如进站的车厢序列为123，则可能得到的出站车厢序列是什么？⑵如进站的车厢序列为123456，能否得到435612和135426的出站序列，并说明原因。
（即写出以“S”表示进栈、以“X”表示出栈的栈操作序列）。
2.设队列中有A、B、C、D、E这5个元素，其中队首元素为A。
如果对这个队列重复执行下列4步操作：（1）输出队首元素；（2）把队首元素值插入到队尾；（3）删除队首元素；（4）再次删除队首元素。
直到队列成为空队列为止，得到输出序列：（1）A、C、E、C、C （2） A、C、E（3） A、C、E、C、C、C （4） A、C、E、C3.给出栈的两种存储结构形式名称，在这两种栈的存储结构中如何判别栈空与栈满？4.按照四则运算加、减、乘、除和幂运算（↑）优先关系的惯例，画出对下列算术表达式求值时操作数栈和运算符栈的变化过程：A－B＊Ｃ／Ｄ＋Ｅ↑Ｆ5.试写一个算法，判断依次读入的一个以@为结束符的字母序列，是否为形如‘序列1& 序列2’模式的字符序列。
其中序列1和序列2中都不含字符’&’，且序列2是序列1的逆序列。
例如，‘a+b&b+a’是属该模式的字符序列，而‘１+３&３－１’则不是。
6.假设表达式由单字母变量和双目四则运算算符构成。
试写一个算法，将一个通常书写形式且书写正确的表达式转换为逆波兰式。
7.假设以带头结点的循环链表表示队列，并且只设一个指针指向队尾元素结点（注意不设头指针），试编写相应的队列初始化、入队列和出队列的算法。
8.要求循环队列不损失一个空间全部都能得到利用, 设置一个标志域tag , 以tag为0或1来区分头尾指针相同时的队列状态的空与满，请编写与此结构相应的入队与出队算法。
9.简述以下算法的功能（其中栈和队列的元素类型均为int）：（1）void proc_1(Stack S){ int i, n, A[255];n=0;while(!EmptyStack(S)){n++; Pop(&S, &A[n]);}for(i=1; i<=n; i++)Push(&S, A[i]);}（2）void proc_2(Stack S, int e) { Stack T; int d;InitStack(&T);while(!EmptyStack(S)){ Pop(&S, &d);if (d!=e) Push( &T, d);}while(!EmptyStack(T)){ Pop(&T, &d);Push( &S, d);}}（3）void proc_3(Queue *Q){ Stack S; int d;InitStack(&S);while(!EmptyQueue(*Q)){DeleteQueue(Q, &d);Push( &S, d);}while(!EmptyStack(S)){ Pop(&S, &d);EnterQueue(Q，d)}}实习题1．回文判断。
408数据结构有几道算法题
408数据结构有几道算法题引言408数据结构是国内计算机专业考试中的一个重要科目，它涵盖了计算机科学中的数据结构相关知识和算法。
在408数据结构考试中，通常会涉及到一定数量的算法题，考察学生对数据结构的理解和应用能力。
本文将介绍408数据结构考试中常见的算法题目类型，并提供一些解题思路和示例代码。
线性表线性表是最基本的数据结构之一，它包括顺序表和链表两种实现方式。
顺序表顺序表是一种使用连续存储空间存储元素的线性表。
在408数据结构考试中，关于顺序表的算法题通常包括以下内容：1.初始化顺序表：创建一个空的顺序表，并指定其最大容量。
2.插入元素：向顺序表中指定位置插入一个元素。
3.删除元素：从顺序表中删除指定位置的元素。
4.查找元素：在顺序表中查找指定值的元素，并返回其位置。
以下是一个简单的示例代码：class SeqList:def __init__(self, max_size):self.data = [None] * max_sizeself.length = 0def insert(self, index, value):if index < 0 or index > self.length:raise IndexError("Index out of range")if self.length == len(self.data):raise ValueError("List is full")for i in range(self.length, index, -1):self.data[i] = self.data[i-1]self.data[index] = valueself.length += 1def delete(self, index):if index < 0 or index >= self.length:raise IndexError("Index out of range")for i in range(index, self.length-1):self.data[i] = self.data[i+1]self.length -= 1def search(self, value):for i in range(self.length):if self.data[i] == value:return ireturn -1链表链表是一种使用非连续存储空间存储元素的线性表。
(完整版)《队列》知识点总结
(完整版)《队列》知识点总结什么是队列？队列是一种具有特殊操作限制的线性数据结构。
它遵循先进先出（FIFO）的原则，即先放入的元素先被取出。
队列的基本操作1. 入队（enqueue）：将元素插入到队列的尾部。
2. 出队（dequeue）：从队列的头部删除并返回元素。
3. 队列是否为空（isEmpty）：检查队列是否为空。
4. 获取队首元素（getFront）：获取队列头部的元素。
队列的实现方式队列可以使用数组或链表实现。
数组实现使用数组实现队列时，可以使用一个数组和两个指针front和rear来表示队列。
front指向队列头部，rear指向队列尾部。
入队时，将元素插入到rear指向的位置，并将rear指针后移一位。
出队时，将front指向的元素删除，并将front指针后移一位。
注意：当rear指针和front指针重合时，表示队列为空；当rear 指针指向数组的最后一个位置时，表示队列已满。
链表实现使用链表实现队列时，可以使用一个链表和两个指针head和tail来表示队列。
head指向队列头部，tail指向队列尾部。
入队时，将元素添加到tail指向的位置，并将tail指针后移一位。
出队时，将head指向的元素删除，并将head指针后移一位。
注意：当head指针和tail指针重合时，表示队列为空。
队列的应用场景队列广泛应用于各种场景，例如：- 消息队列：用于解耦发送者和接收者之间的通信，实现异步处理。
- 高性能缓存：通过队列进行请求的排队和处理，提高缓存的访问效率。
- 进程调度：操作系统使用队列来调度进程的执行顺序。
- 广度优先搜索：队列常用于图的广度优先搜索算法中。
队列的性能分析使用数组实现队列时，入队和出队操作的时间复杂度均为O(1)。
但数组的大小是固定的，当队列满时，无法再插入新元素。
使用链表实现队列时，入队和出队操作的时间复杂度均为O(1)。
链表的大小可以动态扩展，不受限制。
总结队列是一种重要的数据结构，可以简化各种问题的解决方案。
队列的实现及应用的实验原理是
队列的实现及应用的实验原理1. 实验目的本实验旨在通过分析队列的基本原理和应用，学习队列的实现方法及其在实际问题中的应用。
2. 队列的基本原理队列是一种先进先出（First-In-First-Out，FIFO）的数据结构，可以用线性表来实现。
队列有两个基本操作，即入队和出队。
2.1 入队操作入队操作是将一个元素添加到队列的末尾。
在队列中，新元素永远被追加到尾部。
如果队列已满，则无法执行入队操作。
2.2 出队操作出队操作是将队列首部的元素删除并返回。
在队列中，只有队首的元素才能被删除并返回。
如果队列为空，则无法执行出队操作。
3. 队列的实现方法队列可以通过数组或链表来实现。
下面分别介绍这两种实现方法。
3.1 数组实现数组实现队列时，需要定义两个指针，分别指向队首和队尾。
入队操作将元素添加到队尾，出队操作将队首元素删除并返回。
需要注意的是，当队尾指针到达数组末尾时，需要将队尾指针移到数组的起始位置。
优点•数组实现的队列在空间利用上比较高效。
•入队和出队操作的时间复杂度均为O(1)。
缺点•数组实现的队列在动态调整大小时比较困难。
•如果队列中存在大量删除操作，会导致存储空间的浪费。
3.2 链表实现链表实现队列时，可以使用单向链表或双向链表。
入队操作在链表尾部插入新的节点，出队操作删除链表头部节点。
优点•链表实现的队列在动态调整大小时比较灵活。
•链表实现的队列可以实现任意长度的队列。
缺点•链表实现的队列在空间利用上比较低效。
•入队和出队操作的时间复杂度均为O(1)。
4. 队列的应用队列在实际问题中有广泛的应用，下面介绍几个常见的应用场景。
4.1 任务调度队列可以用来实现任务调度，例如操作系统中的进程调度、网络中的消息调度等。
任务按照加入队列的顺序进行处理，保证了公平性和顺序性。
4.2 网络通信队列可以用来实现网络通信中的消息队列，用于存储待发送的消息和接收到的消息。
发送方将消息加入队列，接收方从队列中读取消息。
数据结构(第二版)习题
9.简述以下算法的功能（其中栈和队列的元素类型均为int）：
（1）void proc_1(Stack S)
{ int i, n, A[255];
n=0;
while(!EmptyStack(S))
{n++; Pop(&S, &A[n]);}
2.7试分别以不同的存储结构实现线性表的就地逆置算法，即在原表的存储空间将线性表（a1, a2..., an）逆置为（an, an-1,..., a1）。
（1）以顺序表作存储结构。
（2）以单链表作存储结构。
2.8假设两个按元素值递增有序排列的线性表A和B，均以单链表作为存储结构，请编
写算法，将A表和B表归并成一个按元素值递减有序的排列的线性表C，并要求利用原表（即A表和B表的）结点空间存放表C.
3．已知一棵度为k的树中有n1个度为1的结点，n2个度为2的结点，……，nk个度为k的结点，则该树中有多少个叶子结点并证明之。
4.假设一棵二叉树的先序序列为EBADCFHGIKJ，中序序列为ABCDEFGHIJK，请画出该二叉树。
5.已知二叉树有50个叶子结点，则该二叉树的总结点数至少应有多少个？
6.给出满足下列条件的所有二叉树：
6.假设表达式由单字母变量和双目四则运算算符构成。试写一个算法，将一个通常书写形式（中缀）且书写正确的表达式转换为逆波兰式（后缀）。
7.假设以带头结点的循环链表表示队列，并且只设一个指针指向队尾元素结点（注意不设
头指针），试编写相应的队列初始化、入队列和出队列的算法。
8.要求循环队列不损失一个空间全部都能得到利用,设置一个标志域tag ,以tag为0或1
入队考核知识点总结
入队考核知识点总结一、队列的基本概念1. 队列是一种线性数据结构，它与栈相似，但是不同的地方在于它是先进先出的，即最先进入的元素最先出队。
2. 队列有两个基本操作：入队（enqueue）和出队（dequeue）。
入队是在队列的末尾插入一个元素，出队是在队列的头部删除一个元素。
3. 队列通常用于模拟排队的场景，比如排队买票、排队上厕所等。
二、队列的实现方式1. 队列的实现方式有多种，常见的有数组实现和链表实现。
2. 数组实现的队列需要预先指定队列的大小，插入和删除操作的时间复杂度均为O(1)。
但是在进行出队操作时可能会浪费一部分空间。
3. 链表实现的队列可以动态地分配内存，不需要预先指定队列的大小。
插入和删除操作的时间复杂度同样为O(1)。
三、队列的应用1. 队列可以用于实现缓冲区，比如计算机网络中的数据包缓冲区、打印任务缓冲区等。
2. 队列可以用于处理事件调度，比如操作系统中进程的调度、线程池中任务的调度等。
四、队列的常见问题1. 队列为空时进行出队操作会出现什么问题？答：可能会出现下溢（underflow）的情况。
这时可以在进行出队操作之前先判断队列是否为空。
2. 队列满时进行入队操作会出现什么问题？答：可能会出现上溢（overflow）的情况。
这时可以使用循环队列或者动态扩容的方式来避免这种情况。
五、队列的常见操作1. 入队操作：在队列的末尾插入一个元素。
2. 出队操作：在队列的头部删除一个元素。
3. 获取队首元素：获取队列的头部元素但不删除。
4. 获取队列大小：获取队列中元素的个数。
六、队列的常见实现方式1. 使用数组实现队列：在数组的两端进行插入和删除操作，需要注意的是队列为空和队列满的情况，可以使用循环队列解决队列满的问题。
2. 使用链表实现队列：在链表的尾部进行插入操作，在链表的头部进行删除操作。
七、队列的常见应用场景1. 线程池中任务调度2. 计算机网络中数据包的缓存3. 操作系统中进程的调度4. 打印任务的排队综上所述，队列是一种非常常见且重要的数据结构，它在计算机科学领域有着广泛的应用。
信息学奥赛知识点(十二)—栈和队列
栈和队列是信息学竞赛中经常涉及的数据结构，它们在算法和程序设计中有着广泛的应用。
掌握栈和队列的基本原理和操作方法，对于参加信息学竞赛的同学来说是非常重要的。
本文将深入探讨栈和队列的相关知识点，帮助大家更好地理解和掌握这两种数据结构。
一、栈的定义与特点栈是一种先进后出（LIFO）的数据结构，它的特点是只允许在栈顶进行插入和删除操作。
栈可以用数组或链表来实现，常见的操作包括压栈（push）、出栈（pop）、获取栈顶元素（top）等。
栈的应用非常广泛，比如在计算机程序中，函数的调用和返回值的存储就是通过栈来实现的。
二、栈的基本操作1. 压栈（push）：将元素压入栈顶2. 出栈（pop）：将栈顶元素弹出3. 获取栈顶元素（top）：返回栈顶元素的值，但不把它从栈中移除4. 判空：判断栈是否为空5. 获取栈的大小：返回栈中元素的个数三、栈的应用1. 括号匹配：利用栈来检查表达式中的括号是否匹配2. 表达式求值：利用栈来实现中缀表达式转换为后缀表达式，并进行求值3. 迷宫求解：利用栈来实现迷宫的路径搜索4. 回溯算法：在深度优先搜索和递归算法中，通常会用到栈来保存状态信息四、队列的定义与特点队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，它的特点是只允许在队尾进行插入操作，在队首进行删除操作。
队列同样可以用数组或链表来实现，常见的操作包括入队（enqueue）、出队（dequeue）、获取队首元素（front）、获取队尾元素（rear）等。
队列在计算机领域也有着广泛的应用，比如线程池、消息队列等都可以用队列来实现。
五、队列的基本操作1. 入队（enqueue）：将元素插入到队列的末尾2. 出队（dequeue）：从队列的头部删除一个元素3. 获取队首元素（front）：返回队列的头部元素的值4. 获取队尾元素（rear）：返回队列的尾部元素的值5. 判空：判断队列是否为空6. 获取队列的大小：返回队列中元素的个数六、队列的应用1. 广度优先搜索算法（BFS）：在图的搜索中，通常会用队列来实现BFS算法2. 线程池：利用队列来实现任务的调度3. 消息队列：在分布式系统中，常常会用队列来进行消息的传递4. 最近最少使用（LRU）缓存算法：利用队列实现LRU缓存淘汰在信息学竞赛中，栈和队列的相关题目经常出现，并且有一定的难度。
算法练习题
算法练习题一、基础算法1. 编写一个程序，实现一个冒泡排序算法。
2. 实现一个选择排序算法。
3. 实现一个插入排序算法。
4. 编写一个函数，计算一个整数数组中的最大值和最小值。
5. 编写一个函数，实现二分查找算法。
6. 编写一个函数，实现快速排序算法。
7. 编写一个函数，判断一个整数是否为素数。
8. 编写一个函数，实现反转一个整数数组。
9. 编写一个函数，计算两个整数数组的交集。
10. 编写一个函数，判断一个字符串是否为回文。
二、数据结构11. 实现一个单链表的基本操作，包括插入、删除、查找。
12. 实现一个双向链表的基本操作，包括插入、删除、查找。
13. 实现一个栈的基本操作，包括压栈、出栈、查看栈顶元素。
14. 实现一个队列的基本操作，包括入队、出队、查看队首元素。
15. 实现一个二叉树的基本操作，包括插入、删除、查找。
16. 实现一个二叉搜索树的基本操作，包括插入、删除、查找。
17. 实现一个哈希表的基本操作，包括插入、删除、查找。
三、搜索与图论18. 编写一个程序，实现深度优先搜索（DFS）算法。
19. 编写一个程序，实现广度优先搜索（BFS）算法。
20. 编写一个程序，求解迷宫问题。
21. 编写一个程序，计算一个有向图的拓扑排序。
22. 编写一个程序，计算一个无向图的欧拉回路。
23. 编写一个程序，计算一个加权无向图的最小树（Prim算法）。
24. 编写一个程序，计算一个加权有向图的最短路径（Dijkstra算法）。
25. 编写一个程序，计算一个加权有向图的所有顶点对的最短路径（Floyd算法）。
四、动态规划26. 编写一个程序，实现背包问题。
27. 编写一个程序，计算最长公共子序列（LCS）。
28. 编写一个程序，计算最长递增子序列（LIS）。
29. 编写一个程序，实现编辑距离（Levenshtein距离）。
30. 编写一个程序，实现硬币找零问题。
31. 编写一个程序，实现矩阵链乘问题。
数据结构的实验报告
一、实验目的本次实验旨在让学生掌握数据结构的基本概念、逻辑结构、存储结构以及各种基本操作，并通过实际编程操作，加深对数据结构理论知识的理解，提高编程能力和算法设计能力。
二、实验内容1. 线性表（1）顺序表1）初始化顺序表2）向顺序表插入元素3）从顺序表删除元素4）查找顺序表中的元素5）顺序表的逆序操作（2）链表1）创建链表2）在链表中插入元素3）在链表中删除元素4）查找链表中的元素5）链表的逆序操作2. 栈与队列（1）栈1）栈的初始化2）入栈操作3）出栈操作4）获取栈顶元素5）判断栈是否为空（2）队列1）队列的初始化2）入队操作3）出队操作4）获取队首元素5）判断队列是否为空3. 树与图（1）二叉树1）创建二叉树2）遍历二叉树（前序、中序、后序）3）求二叉树的深度4）求二叉树的宽度5）二叉树的镜像（2）图1）创建图2）图的深度优先遍历3）图的广度优先遍历4）最小生成树5）最短路径三、实验过程1. 线性表（1）顺序表1）初始化顺序表：创建一个长度为10的顺序表，初始化为空。
2）向顺序表插入元素：在顺序表的第i个位置插入元素x。
3）从顺序表删除元素：从顺序表中删除第i个位置的元素。
4）查找顺序表中的元素：在顺序表中查找元素x。
5）顺序表的逆序操作：将顺序表中的元素逆序排列。
（2）链表1）创建链表：创建一个带头结点的循环链表。
2）在链表中插入元素：在链表的第i个位置插入元素x。
3）在链表中删除元素：从链表中删除第i个位置的元素。
4）查找链表中的元素：在链表中查找元素x。
5）链表的逆序操作：将链表中的元素逆序排列。
2. 栈与队列（1）栈1）栈的初始化：创建一个栈，初始化为空。
2）入栈操作：将元素x压入栈中。
3）出栈操作：从栈中弹出元素。
4）获取栈顶元素：获取栈顶元素。
5）判断栈是否为空：判断栈是否为空。
（2）队列1）队列的初始化：创建一个队列，初始化为空。
2）入队操作：将元素x入队。
3）出队操作：从队列中出队元素。
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实现队首的元素获取和删除
队首元素的获取：
这段代码应该是很好理解的，传递进去队列的结构体指针queue , 通过queue 中的front 指针访问到队首节点中的value 值并返回回去，返回值类型是ElementType.
ElementType front(struct Queue* queue){
return queue->front->value;
}
队首元素的删除：
void popNode(struct Queue* queue){
// 如果队列为空的话，没有元素可以删除
// 直接 return ; 结束函数就好
if(isEmpty(queue))
return;
// 不为空的话
// 先将待删除的节点地址存入 node 中
struct Node* node = queue->front;
// 更新front队首指针，让 front 指向待删除节点的后面的一个节点
queue->front = node->next;
// 上面的语句，在逻辑上已经删除掉了 node 节点，
// 这里使用 free 在空间上释放 node 节点
free(node);
queue->count --;
}。