队列和环形队列

article/2025/9/28 0:23:37

1、队列

1) 队列是一个有序列表,可以用数组或是链表来实现。

2) 遵循先入先出的原则。即:先存入队列的数据,要先取出。后存入的要后取出。

 实例:

 

 声明:

      MaxSize:队列最大的长度

      rear:尾指针,指向队尾的最后一个元素

      front:头指针,指向对列的第一个元素的下一个元素。

   

  约定:

初始时为空,rear=front=-1。

当有数据进入队列时,front不变,rear向上移动。

取数据时,rear不变,front向上移动。

1) 将尾指针往后移:rear+1 , 当 front == rear 【空】

2) 若尾指针 rear 小于队列的最大下标 maxSize-1,则将数据存入 rear 所指的数组元素中,否则无法存入数据。 rear == maxSize - 1   【队列满】(因为数组的下标从0开始,rear比maxsize少一)

2、环形队列 

约定

front:为指向队列的第一个元素,也就是arr[0]开始

rear:为指向队列的最后的一个元素的后一个元素,牺牲一个空间作为约定,rear初始值=0

队列满时:(rear+1)%MaxSize=front

队列为空:rear=front

队列中的有效数据:(rear+MaxSize-front)% MaxSize

队列满时分析:队列的大小为4,数组的下标范围时0-3,当rear指向3时队列满。此时队列中只有三个数,另外一个用来存放指针,也就是说牺牲了一个空间。取模运算,对任意一个位置都是满足。

                           (rear+1)%MaxSize=front               (3+1)% 4=0

队列为空分析:当头指针和尾指针重合时,由于是环形,初始时,front=rear为空,所以在环形任何位置,当front=rear时,队列都为空。

                        理解一下初始时,rear为什么和front等于0,若队列有1个元素,那么rear必定在1,若没有元素则在0处。

队列中的有效数据分析:(rear+MaxSize-front)% MaxSize

                           代个数,假如数列有一个数据,则rear=1,front=0

                                   (1+4-0)% 4 = 1


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