循环队列

Hello,everybody.我们又见面了。今天我们来学习一下队列这个数据结构，let’s Go,开始我们的征程吧。 首先，举两个生活中的常见例子。相信大家，在用电脑工作娱乐时，都会碰到这样的现象。当我们点击程序或进行其他操作时，电脑处于死机状态。正当我们准备Reset时，它突然像打了鸡血似的，突然把刚才我们的操作，按顺序执行了一遍。之所以会出现这个现象，是因为操作系统的多个程序，需要通过一个管道输出，而按先后顺序排队造成的。 还有有个例子，在我们打客服热线时，有时会出现等待的现象。当其他客户挂断电话，客服人员才会接通我们的电话。因为客服人员相对于客户而言，总是不够的，当客户量大于客服人员时，就会造成排队等待的想象。 操作系统、客服系统，都是应用了一种数据结构才实现了这种先进先出的排队功能，这个数据结构就是队列。 队列（Queue）： 是只允许在一端进行插入操作，在另一端进行删除操作的线性表。 队列也是一种特殊的线性表，是一种先进先出的线性表。允许插入的一端称为表尾，允许删除的一端称为表头。 上图，很形象的表示了队列的结构。排在前面的先出，排在后面的后出。换句话，先进的先出，后进额后出。我们在队尾插入数据，队头删除数据。 队列的抽象数据类型: 同样是线性表，队列也有类似线性表的操作，不同的是，插入操作只能在队尾，删除操作只能在队头。 上图是队列的抽象数据类型。 顺序存储的队列:

循环队列 先不急着给循环队列的定义，先看队列循环存储结构的弊端。 队列顺序存储结构的弊端 队列的顺序存储结构本身是由ArrayList实现的，在数据元素入队的时候，相当于在ArrayList表尾添加元素，在数据元素出队的时候，相当于在ArrayList表头删除元素。很明显，入队的时间复杂度O(1)，出队的时间复杂度O(n)，线性表增删数据元素时间复杂符都是O(n)，但是这个是按平均算的。队列的出队时间复杂度O(n)，可不是按平均算的，因为每次出队都是O(n)。 有弊端，就可以换其他思路进行优化 优化一 ：为了避免当只有一个元素时，队头队尾重合处理变得麻烦，所有引入两个指针，front指向队头元素，rear指向队尾元，让队头指针和队尾指针随着元素的变化而移动。这样我们入队和出队操作都是O(1)。 问题 ：rear指针到了表尾就不能后移了，而且出队front一直后移，前面的空间就浪费了。 优化二 ：当队头或队尾指针到达尾部时，如需后移可重新指向表头，就相当于是把线性表首尾相连，变成一个环，指针从尾到头有一个周期性，也就是数线性表长度，指针+1对线性表长度取余就可以完成指针从头到尾的跳跃，这样就解决了空间浪费的问题。 问题 ：但是又有新的问题，我们判断队列满和队列空的条件都是（rear+1）%n==front，这里n是线性表的长度，这就没法做正确的判断了。 优化三

很久以前就想说一说这哥仨的区别了，可是奈何懒癌间歇性发作，对这个task是视而不见，汗颜。。好了，废话不说了，进入正题。 首先，先看最基础的队列： 队列嘛，内部使用数组实现的话，无非是从头部读取，在尾部插入 但是有一个缺点，就是队列经过若干次的读取后，前面明明还有空间，却不能再使用了 解决这个问题的直观办法就像这样 就是每删除一个头，后面的所有元素往前移动一位。现实生活中的确是这样，前面的人走了，后面的人顶上去。 但是，这个方法是有问题的，这种方法带来了复制元素的开销，当队列很大时，将会带来严重的性能问题。 因此，为了解决这个问题，循环队列（也叫循环缓冲区）应运而生。其特点是，使用读指针和写指针来完成队列头和队列尾部的判断 这样就没有了复制元素带来的开销了，本质上还是对一个队列的读写过程的优化和改进。 那么乒乓缓冲区又是什么鬼呢，它对应的是个什么场景呢？ 我们思考这样一件事，串口的数据通过DMA搬到一个buffer里面，然后在搬运的过程没有结束的时候，一般不能操作这个buffer，只有等搬运完毕 等到DMA中断才可以进行操作。但是，这段时间CPU相当于就被浪费掉了，啥事也没干。这显然是算力的浪费(这里指的是单任务环境下)，而且，CPU开始处理后， 那下一帧数据又来了咋办呢，毕竟我们又不能预料什么时候会发生串口中断，那上一帧数据岂不是被破坏了吗？这个时候有人可能说了

顺序队列 循环队列 链式队列 C语言实现 1.顺序队列 Queue.h # pragma once # include <stdio.h> # include <stdlib.h> # define true 1 # define false 0 # define MAX 5 typedef int bool ; typedef int ElemType ; typedef struct { ElemType data [ MAX ] ; int front , rear ; } Queue ; //初始化队列 void InitQueue ( Queue * Q ) ; //判断队列是否为空 bool Empty ( Queue Q ) ; //判断队列是否为满 bool Full ( Queue Q ) ; //入队 bool EnQueue ( Queue * Q , ElemType e ) ; //出队 bool DeQueue ( Queue * Q , ElemType * e ) ; //读队头元素 bool GetHead ( Queue Q , ElemType * e ) ; Queue.c # include "Queue.h" //初始化队列 /* 注意队列的front==rear时表示队列为空,rear表示指向下一个即将入队的位置

1. 尾索引的下一个为头索引时表示队列满，即将队列容量空出一个作为约定 2. 这个在做判断队列满的时候需要注意 (rear + 1) % maxSize == front [满] rear == front [空] package cn.imut; //循环队列 import java.util.Scanner; public class CircleArrayQueueDemo { public static void main(String[] args) { System.out.println("测试数组模拟循环队列的案例"); //创建一个队列 CircleArray circlequeue = new CircleArray(4); //这里设置4，其队列的有效数据最大是3 var key = ' '; //接收用户输入 Scanner sc = new Scanner(System.in); boolean loop = true; //输出一个菜单 while(loop){ System.out.println("s(show)： 显示队列"); System.out.println("e(exit)： 退出程序"); System.out.println("a(add)： 添加数据到队列"); System.out.println("g(get)： 从队列取出数据

引言 本文中对队列进行了基本介绍，通过对队列的基本原理进行一些说明，加之代码实现，以此记录。 队列的基本介绍 队列在存储结构上是一种线性结构，具有以下两个特点： 1，具备先进先出(FIFO,first int first out)原则 2，操作队列中的元素，只能在队首和队尾两端操作，入队：队尾添加，出队：队首删除 进队操作演示： 图1-1 入队之前队列中的元素：5 3 8 将7 4 6依次从队尾入队之后 队列中元素：5 3 8 7 4 6 出队操作演示： 图1-2 我们在前面将7 4 6入队之后，队列现在的情况为： 5 3 8 7 4 6 出队时，操作队首元素，将队首元素”删除" 出队后，队列情况为： 3 8 7 4 6 通过以上可以发现队列的特性，即先进先出原则，入队操作是将元素添加至队尾，进行”排队”，出队时，是将队首元素”删除”，由于队列的插入和删除操作分别在队尾和队首进行，每个元素必然按照进入的次序离队，也就是说先进队的元素必定先离队，所以队列也成为 先进先出表。 队列结构与日常生活中排队等候服务的模型是一致的，最早进入队列的人，最早得到服务并从队首离开，最后到来的人只能排在队列的最后，最后得到服务并最后离开。本文中采用数组实现顺序队列和循环队列(逻辑上的循环，原理后文会给出)，因为顺序队列比较简单，下面直接给出代码实现： 1 import java.lang

设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构，其操作表现基于 FIFO（先进先出）原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。 循环队列的一个好处是我们可以利用这个队列之前用过的空间。在一个普通队列里，一旦一个队列满了，我们就不能插入下一个元素，即使在队列前面仍有空间。但是使用循环队列，我们能使用这些空间去存储新的值。 你的实现应该支持如下操作： MyCircularQueue(k): 构造器，设置队列长度为 k 。 Front: 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。 Rear: 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。 enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。 deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。 isEmpty(): 检查循环队列是否为空。 isFull(): 检查循环队列是否已满 一)循环队列 设计一个循环对列，重点在于在各项操作中维持数据不变式，即维持对象属性之间的正确关系。 （1）构造函数中定义四个属性： self._len:队列长度 self._elems:用于记录循环队列元素的列表 self._head:队列中第一个元素的下标 self._num:队列中的元素个数 （2）进队列 在队列尾部加入元素，并是self._num加1，以维持对象属性之间的正确关系。

队列 队列是一种重要的线性结构，与栈相同也需要顺序表或者链表作为基础。队列是先进先出（first in first out）FIFO的线性表。 所有数据从队列的一端进入，从另一端离开。 队列中允许插入数据一端称队尾（rear），允许数据离开的一端称队头（front） 既可以是顺序表也可以是链表 创建一个空队列 入队列操作 出队列操作 实例分析 /******************************************** *实现一个链队列，任意输入一串字符，以@为结束标志 *将队列中的元素逐一取出，打印在屏幕上 ********************************************/ #include<bits/stdc++.h> /********************************************* *定义一个完整的队列。QNode表示队列中每个元素都是QNode *链队列:包含数据域data和指针域next *QueuePtr为指向QNode元素的指针类型 等价于*QNode *再定义一个LinkQueue类型 front指向队头 rear指向队尾 **********************************************/ typedef struct QNode{ char data; struct

描述 假设将循环队列定义为：以与变量rear和length分别指示循环队列中队尾元素的位置和内含元素的个数。试给出此循环队列的队满条件，并写出相应的入队列和出队列的算法（在出队列的算法中要返回队头元素）。 输入 先输入一个不大于100的正整数n（输入数据个数）和m（循环队列数组的大小），再输入n个整数，其中输入0表示出队。 输出 要求用循环队列实现，队满时如有入队则输出"No"并丢掉此元素，出队时输出这个元素。注意：这种表示方法队列中可以存储m个元素！ 输入样例 输出样例 2 No 6 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <malloc.h> #include <string.h> typedef struct node{ int *data; int length; int rear; int front; }Queue,*PQueue; PQueue Create() { Queue *q; q = (Queue *)malloc(sizeof(Queue)); q->rear = q->front = -1; q->length = 0; return q; } void push(Queue *s,int x,int n) { if(s->length == n) { printf("No\n"); return;

现有一循环队列，其队头指针为front，队尾指针为rear；循环队列长度为N。其队内有效长度为？(假设队头不存放数据) 答案：(rear-front+N)%N 队满条件为：(rear+1)%QueueSize==front 队空条件为：front==rear 队列长度为：(rear-front++QueueSize)%QueueSize 队满条件为：size==QueueSize 队空条件为：size==0 tag表示0的情况下，若因删除导致front==rear，则队空； tag等于1的情况，若因插入导致front==rear则队满 循环队列的存储空间为Q(1:50)，初始状态为front=rear=50。 经过一系列正常的入队与退队操作后，front=rear=25。此后又插入一个元素，则循环队列中的元素个数为多少？ 答案：1，或50且产生上溢错误 循环队列的存储空间为Q(1:40)，初始状态为front=rear=40。 经过一系列正常的入队与退队操作后，front=rear=15，此后又退出一个元素，则循环队列中的元素个数为多少？ 答案：39，或0且产生下溢错误 设循环队列的存储空间为Q(1:35)，初始状态为front=rear=35。现经过一系列入队与退队运算后，front=15，rear=15，则循环队列中的元素个数为多少？ 答案：0或35 循环队列的存储空间为Q(1