顺序循环队列表实现

合集下载

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：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;}。

队列研究的基本原理

队列研究的基本原理队列是一种非常重要的数据结构，其基本原理是“先进先出”，即先加入队列的元素先被取出。

队列在计算机科学中被广泛应用，例如操作系统中的进程调度、网络数据包传输等等。

本文将介绍队列的基本原理、应用场景以及常见的队列实现方式。

一、队列的基本原理队列是一种线性数据结构，可以看成是特殊的线性表。

队列的基本操作包括入队和出队。

入队是在队列的尾部添加一个元素，出队是从队列的头部删除一个元素。

由于队列是先进先出的，因此每次出队操作总是删除队列中最早被加入的元素。

队列的头部和尾部分别称为队头和队尾，队头是队列中最早加入的元素，队尾是队列中最后加入的元素。

队列的实现有多种方式，最常见的是使用数组或链表来实现。

使用数组实现队列时，需要定义一个数组来存储队列中的元素，同时使用两个指针front和rear分别指向队列的头部和尾部。

入队操作时，将元素添加到rear指向的位置，同时将rear指针向后移动一位；出队操作时，将front指针向后移动一位，同时删除队头元素。

当front等于rear时，队列为空。

使用链表实现队列时，每个节点包含一个元素和一个指向下一个节点的指针。

使用两个指针front和rear分别指向队列的头部和尾部节点。

入队操作时，新建一个节点并将其添加到rear指向的节点后面，同时将rear指针指向新节点；出队操作时，删除front指向的节点，同时将front指针指向下一个节点。

当front等于rear时，队列为空。

二、队列的应用场景队列在计算机科学中有广泛的应用场景，下面列举几个常见的例子。

1. 操作系统中的进程调度在操作系统中，进程是指正在运行的程序的实例。

操作系统需要管理多个进程的运行，因此需要进行进程调度。

操作系统使用队列来管理进程，将所有等待运行的进程加入到一个队列中，依次从队列中取出进程进行运行。

当一个进程运行结束或等待某些资源时，将其重新加入到队列中等待运行。

2. 网络数据包传输在网络中，数据包是网络传输的基本单位。

用指针实现数组循环队列的方法

用指针实现数组循环队列的方法
数组循环队列是一种常见的队列数据结构，它的特点是可以循环利用数组中的空间，实现高效的入队和出队操作。

使用指针实现数组循环队列可以进一步提高效率，避免数组复制操作对性能的影响。

下面介绍一种用指针实现数组循环队列的方法：
1. 定义一个数组和两个指针，分别指向队头和队尾。

2. 队列初始时，队头和队尾指针都指向数组第一个元素。

3. 入队操作时，将元素插入队尾指针指向的位置，并将队尾指
针往后移动一个位置。

如果队列已满，则返回错误信息。

4. 出队操作时，返回队头指针指向的元素，并将队头指针往后
移动一个位置。

如果队列为空，则返回错误信息。

5. 队列长度可以通过队尾指针和队头指针之间的距离计算得出。

如果队列满了，则队尾指针指向的位置就是队头指针指向的位置，此时队列长度等于数组长度。

6. 如果队列中的元素数量不够数组长度，可以在队尾指针指向
数组最后一个元素时，将队尾指针指向数组第一个元素，并继续插入新元素。

使用指针实现数组循环队列的优点是可以避免数组复制操作对
性能的影响，同时也能够提高队列操作的效率。

但同时需要注意指针的移动和数组下标的转换，以免出现越界和死循环等问题。

- 1 -。

实验8 队列(循环队列)的表示和实现

浙江大学城市学院实验报告课程名称数据结构基础实验项目名称实验八队列（循环队列）的表示和实现实验成绩指导老师（签名）日期一.实验目的和要求1、掌握队列的存储结构及基本操作。

2、掌握循环队列的设置及循环队列的各种基本操作的实现。

3、通过具体的应用实例，进一步熟悉和掌握队列的实际应用。

二.实验内容1、建立头文件test8.h，定义顺序存储的循环队列存储结构，并编写循环队列的各种基本操作实现函数。

同时建立一个验证操作实现的主函数文件test8.cpp，编译并调试程序，直到正确运行。

说明：队列的基本操作可包括：①void InitQueue (Queue &Q); //构造一个空队列Q②int EmptyQueue (Queue Q);//判断队列Q是否为空，若空返回1，否则返回0③void EnQueue (Queue &Q, ElemType item); //元素item 进队列Q④ElemType OutQueue (Queue &Q); //队头元素出队列Q，并返回其值⑤ElemType PeekQueue (Queue Q); //返回队头元素值⑥void ClearQueue (Queue &Q); //清空队列2、应用（选做部分）：编写程序，实现舞伴问题：假设在周末舞会上，男士们和女士们进入舞厅时，各自排成一队，跳舞开始时，依次从男队和女队的队头上各出一人配成舞伴，若两队初始人数不相同，则较长的那一队中未配对者等待下一轮舞曲。

现要求设计一个函数void partner()，模拟上述舞伴配对问题。

基本要求:1)由键盘输入数据，每对数据包括姓名和性别；2)输出结果包括配成舞伴的女士和男士的姓名，以及未配对者的队伍名称和队头者的姓名；3)要求利用test8.h中已实现的顺序循环队列的基本操作函数来实现。

函数void partner()添加到文件test8.cpp中，在主函数中进行调用测试。

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。

循环队列入队操作公式

循环队列入队操作公式循环队列是一种常见的数据结构，在很多编程和算法相关的场景中都会用到。

要说这循环队列入队操作公式，那咱们得好好说道说道。

我记得之前有一次给学生们讲这个知识点的时候，有个小家伙一直皱着眉头，满脸困惑。

我就问他：“咋啦，没听懂？”他怯生生地说：“老师，这也太复杂了，我感觉脑子都转不过来了。

”我笑了笑，心想，得换个法子让他们明白。

循环队列啊，就像是一个环形的跑道。

想象一下，一群小朋友在这个环形跑道上排队跑步。

跑道上能站的位置是有限的，就像循环队列的存储空间是有限的一样。

那循环队列入队操作公式到底是啥呢？简单来说，就是要找到一个合适的位置把新元素放进去。

这就需要考虑队列的当前状态，比如队头和队尾的位置。

假设我们的循环队列长度为n，队头指针为front，队尾指针为rear。

当 rear 不等于 front 时，如果 rear 再往后移一位就会超过队列的末尾，那么此时 rear 就应该回到队列的开头，也就是 rear = (rear + 1) % n 。

这就好比小朋友在跑道上跑，跑到尽头就得回到起点重新跑。

咱们再深入一点说，入队操作的时候还得判断队列是不是满了。

如果 (rear + 1) % n == front ，那就说明队列满了，不能再入队了。

不然新元素就没地方站啦，就像跑道上已经挤满了小朋友，再也塞不下一个人了。

为了让学生们更好地理解，我在黑板上画了个大大的环形跑道，标上了 front 和 rear 的位置，然后拿着小粉笔，一步一步地演示入队的过程。

“同学们，看这里，假如现在 rear 在这儿，front 在这儿，我们要入队一个新元素，rear 就得这样移动……”我一边说一边比划着，学生们的眼睛紧紧地盯着黑板，慢慢地，他们的表情从迷茫变得清晰起来。

那个一开始困惑的小家伙，眼睛突然亮了起来，大声说：“老师，我懂啦！”那一刻，我心里别提多高兴了。

总之，循环队列入队操作公式虽然看起来有点复杂，但只要我们把它想象成那个环形跑道上的小朋友排队，理解起来也就没那么难啦。

队列知识点总结

队列知识点总结队列是一种常见的数据结构，它按照先进先出（FIFO）的原则进行操作。

在计算机科学中，队列有着广泛的应用，尤其是在任务调度、缓冲区管理和模拟系统等方面。

本文将对队列的相关知识进行总结和讨论。

一、队列的定义和特点队列是一种线性数据结构，它可以理解为在一端进行插入操作，另一端进行删除操作。

插入操作也称为入队，删除操作也称为出队。

队列的特点是先进先出，即先入队的元素先出队。

二、队列的实现方式1. 顺序队列顺序队列使用数组来实现，通过两个指针front和rear分别指向队列的头部和尾部，来完成入队和出队操作。

当rear指针到达数组末尾时，需要进行循环利用。

2. 链式队列链式队列使用链表来实现，每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。

入队操作在链表尾部进行，出队操作在链表头部进行，通过移动头尾指针来完成。

三、队列的基本操作1. 入队操作将元素插入队列的尾部，并更新rear指针的位置。

2. 出队操作从队列的头部删除一个元素，并更新front指针的位置。

3. 判空操作判断队列是否为空，即front和rear指针是否相等。

4. 判满操作（仅对顺序队列有效）判断队列是否已满，即rear指针是否达到数组的末尾。

5. 获取队列长度通过计算front和rear指针之间的距离来获取队列的长度。

四、队列的应用场景1. 任务调度队列可以用来实现任务调度系统，根据任务的优先级和到达顺序来确定任务的执行顺序。

2. 缓冲区管理队列可以用来实现缓冲区管理，将输入的数据暂存到队列中，然后按照一定的策略从队列中取出并处理。

3. 模拟系统队列可以用来模拟现实生活中的各种系统，如银行排队、交通信号灯等，通过模拟队列中的人员或车辆的行为来研究和改进系统的性能。

五、队列的相关算法1. 循环队列循环队列是在顺序队列的基础上进行改进，解决了顺序队列在出队操作时需要移动大量元素的问题。

通过循环利用数组空间，将队列的尾部与头部相连接，实现循环队列。

循环队列push_back实现原理

循环队列push_back实现原理循环队列是一种经典的数据结构，它可以实现高效的队列操作。

在循环队列中，我们可以使用push_back操作来向队列尾部插入新的元素。

本文将介绍循环队列的原理，并详细解释push_back操作的实现过程。

一、循环队列的概念和原理循环队列是一种环形的数据结构，它的底层是一个数组。

循环队列的特点是，当队列的尾部指针指向数组的最后一个位置时，如果队列仍有空闲空间，那么新的元素将被插入到数组的第一个位置，形成一个循环。

这样一来，我们就可以循环利用数组的空间，避免了数组中元素的搬移操作。

循环队列通常由两个指针来表示，一个是队头指针front，一个是队尾指针rear。

初始时，它们都指向数组的第一个位置。

队列中的元素从队头指针的位置开始，依次向后排列，直到队尾指针的位置。

当队列为空时，front和rear指针相等，当队列满时，rear指针指向的位置是front指针的前一个位置。

二、push_back操作的实现过程push_back操作是向循环队列的尾部插入新的元素。

它的具体实现过程如下：1. 首先，判断队列是否已满。

如果队列已满，即rear指针的下一个位置是front指针的位置，表示队列已满，无法插入新的元素。

在这种情况下，我们可以选择两种处理方式：一种是抛出异常，通知调用者队列已满；另一种是自动扩容，重新分配更大的数组空间。

这里我们选择抛出异常的方式。

2. 如果队列未满，将新的元素插入到rear指针的位置，并将rear 指针后移一位。

具体操作如下：（1）将新的元素赋值给rear指针指向的位置：queue[rear] = element；（2）将rear指针后移一位：rear = (rear + 1) % queueSize；这里使用取模运算来实现循环。

3. 返回插入成功的提示信息。

三、总结本文介绍了循环队列的概念和原理，并详细解释了push_back操作的实现过程。

循环队列通过循环利用数组的空间，实现了高效的队列操作。

队列的基本概念

8
例：一循环队列如下图所示，若先删除4个元素，接着再插入4个元素，请问队头和队尾指针分别指向哪个位置?
J2 J1
J3 J4
J8 J9 J7
rear=4
front=1
J5
J6 J5
rear=0
front=5
rear=0 front=5
解：由图可知，队头和队尾指针的初态分别为front=1和rear=0。
if(Q->count == 0) return 0; （2）删除动作
m = Q->queue[Q->front]; Q->front = (Q->front + 1) % MaxQueueSize; Q->count--;
front指针在元素出队后再加
15
出队操作完整算法
int QueueDelete(SeqCQueue *Q, DataType *d)
4
三、顺序队列
1、顺序队列
采用顺序存储结构的队列。
2、顺序队列的存储结构
它利用一个一维数组来
存储数据元素，另再设立一
个队头指示器和一个队尾指
rear
８
示器分别指向当前队头元素
７
和当前队尾元素。用C语言
６
定义为：
５
typedef struct {
front
４
３
DataType queue[MaxQueueSize];
1
队列（Queue）是仅在表尾进行插入操作，在表头进行删除操作的线性表。它是一种先进先出（ＦＩＦＯ）的线性表。
例如：队列 Q= (a1 , a2 , a3 , ……….,an-1 , an )
队首

循环队列的基本操作及实现

循环队列的基本操作及实现循环队列是一种基于数组实现的队列，它的特点是可以循环利用数组空间，避免了数组空间的浪费。

循环队列的基本操作包括入队、出队、判空、判满等，下面我们来详细介绍一下。

1. 入队操作入队操作是将元素添加到队列的末尾，也就是队尾。

在循环队列中，我们需要维护两个指针，一个指向队头，一个指向队尾。

当队列为空时，队头和队尾指针都指向数组的第一个位置。

当队列不为空时，队尾指针指向最后一个元素的下一个位置。

入队操作的实现如下：```void enqueue(int data) {if ((rear + 1) % MAX_SIZE == front) {printf("Queue is full.\n");return;}queue[rear] = data;rear = (rear + 1) % MAX_SIZE;}```2. 出队操作出队操作是将队头元素删除，并返回该元素的值。

在循环队列中，我们同样需要维护队头和队尾指针。

当队列为空时，无法进行出队操作。

出队操作的实现如下：```int dequeue() {if (front == rear) {printf("Queue is empty.\n");return -1;}int data = queue[front];front = (front + 1) % MAX_SIZE;return data;}```3. 判空操作判空操作是判断队列是否为空。

在循环队列中，当队头和队尾指针相同时，队列为空。

判空操作的实现如下：```bool isEmpty() {return front == rear;}```4. 判满操作判满操作是判断队列是否已满。

在循环队列中，当队尾指针的下一个位置等于队头指针时，队列已满。

判满操作的实现如下：```bool isFull() {return (rear + 1) % MAX_SIZE == front;}```以上就是循环队列的基本操作及实现。

数据结构：循环队列(C语言实现)

数据结构：循环队列（C语言实现）生活中有很多队列的影子，比如打饭排队，买火车票排队问题等，可以说与时间相关的问题，一般都会涉及到队列问题；从生活中，可以抽象出队列的概念，队列就是一个能够实现“先进先出”的存储结构。

队列分为链式队列和静态队列；静态队列一般用数组来实现，但此时的队列必须是循环队列，否则会造成巨大的内存浪费；链式队列是用链表来实现队列的。

这里讲的是循环队列，首先我们必须明白下面几个问题一、循环队列的基础知识1.循环队列需要几个参数来确定循环队列需要2个参数，front和rear2.循环队列各个参数的含义（1）队列初始化时，front和rear值都为零；（2）当队列不为空时，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；（3）当队列为空时，front与rear的值相等，但不一定为零；3.循环队列入队的伪算法（1）把值存在rear所在的位置；（2）rear=（rear+1）%maxsize ，其中maxsize代表数组的长度；程序代码：[cpp]view plaincopy1.bool Enqueue(PQUEUE Q, int val)2.{3.if(FullQueue(Q))4.return false;5.else6. {7. Q->pBase[Q->rear]=val;8. Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxsize;9.return true;10. }11.}4.循环队列出队的伪算法（1）先保存出队的值；（2）front=（front+1）%maxsize ，其中maxsize代表数组的长度；程序代码：[cpp]view plaincopy1.bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val)2.{3.if(EmptyQueue(Q))4. {5.return false;6. }7.else8. {9. *val=Q->pBase[Q->front];10. Q->front=(Q->front+1)%Q->maxsize;11.return true;12. }13.}5.如何判断循环队列是否为空if（front==rear）队列空；else队列不空；[cpp]view plaincopy1.bool EmptyQueue(PQUEUE Q)2.{3.if(Q->front==Q->rear) //判断是否为空4.return true;5.else6.return false;7.}6.如何判断循环队列是否为满这个问题比较复杂，假设数组的存数空间为7，此时已经存放1，a，5,7,22,90六个元素了，如果在往数组中添加一个元素，则rear=front；此时，队列满与队列空的判断条件front=rear相同，这样的话我们就不能判断队列到底是空还是满了；解决这个问题有两个办法：一是增加一个参数，用来记录数组中当前元素的个数；第二个办法是，少用一个存储空间，也就是数组的最后一个存数空间不用，当（rear+1）%maxsiz=front时，队列满；[cpp]view plaincopy1.bool FullQueue(PQUEUE Q)2.{3.if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize) //判断循环链表是否满，留一个预留空间不用4.return true;5.else6.return false;7.}附录：queue.h文件代码：[cpp]view plaincopy1.#ifndef __QUEUE_H_2.#define __QUEUE_H_3.typedef struct queue4.{5.int *pBase;6.int front; //指向队列第一个元素7.int rear; //指向队列最后一个元素的下一个元素8.int maxsize; //循环队列的最大存储空间9.}QUEUE,*PQUEUE;10.11.void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize);12.void TraverseQueue(PQUEUE Q);13.bool FullQueue(PQUEUE Q);14.bool EmptyQueue(PQUEUE Q);15.bool Enqueue(PQUEUE Q, int val);16.bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val);17.#endifqueue.c文件代码：[cpp]view plaincopy1.#include<stdio.h>2.#include<stdlib.h>3.#include"malloc.h"4.#include"queue.h"5./***********************************************6.Function: Create a empty stack;7.************************************************/8.void CreateQueue(PQUEUE Q,int maxsize)9.{10. Q->pBase=(int *)malloc(sizeof(int)*maxsize);11.if(NULL==Q->pBase)12. {13. printf("Memory allocation failure");14. exit(-1); //退出程序15. }16. Q->front=0; //初始化参数17. Q->rear=0;18. Q->maxsize=maxsize;19.}20./***********************************************21.Function: Print the stack element;22.************************************************/23.void TraverseQueue(PQUEUE Q)24.{25.int i=Q->front;26. printf("队中的元素是:\n");27.while(i%Q->maxsize!=Q->rear)28. {29. printf("%d ",Q->pBase[i]);30. i++;31. }32. printf("\n");33.}34.bool FullQueue(PQUEUE Q)35.{36.if(Q->front==(Q->rear+1)%Q->maxsize) //判断循环链表是否满，留一个预留空间不用37.return true;38.else39.return false;40.}41.bool EmptyQueue(PQUEUE Q)42.{43.if(Q->front==Q->rear) //判断是否为空44.return true;45.else46.return false;47.}48.bool Enqueue(PQUEUE Q, int val)49.{50.if(FullQueue(Q))51.return false;52.else53. {54. Q->pBase[Q->rear]=val;55. Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxsize;56.return true;57. }58.}59.60.bool Dequeue(PQUEUE Q, int *val)61.{62.if(EmptyQueue(Q))63. {64.return false;65. }66.else67. {68. *val=Q->pBase[Q->front];69. Q->front=(Q->front+1)%Q->maxsize;70.return true;71. }72.}[文档可能无法思考全面，请浏览后下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意!]。

数据结构实验报告队列的表示与实现

//从队头到队尾依次对队列Q中的每个元素调用函数visit（)。
一旦visit失败, 则操作失败。
链队列:
//单链队列-—队列的链式存储结构
typedef struct QNode{
QElemType data;
struct QNode *next;
｝QNode,＊QueuePtr;
typedef struct{
if（！ Q.front ）exit（OVERFLOW）; //存储分配失败
Q.front —〉next =NULL;
return OK；}
Status DestoryQueue（LinkQueue ＆Q){//销毁队列Q, Q不再存在
while（Q.front)｛
Q。rear=Q.front —〉next;
DestoryQueue(&Q)//初始条件:队列Q已存在
//操作结果: 队列Q被销毁, 不再存在
ClearQueue（&Q)//初始条件:队列Q已存在
//操作结果: 将Q清为空队列
QueueEmpty(Q）//初始条件: 队列Q已存在
//操作结果：若队列Q为空队列, 则返回TRUE, 否则FALSE
QueuePtr front；//队头指针
QueuePtr rear;//队尾指针
}LinkQueue;
//—---—单链队列的基本操作的算法描述—-————
status INitQueue(LinkQueue ＆Q)｛//构造一个空队列Q
Q.front=Q。rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode）)；
数据结构实验报告
姓名
学号
号
实验地点
数学楼

队列的顺序存储(循环队列)

第9讲队列的顺序存储（循环队列）1．顺序队列的假溢出现象队列的一种顺序存储称为顺序队列。

与顺序栈类似，在队列的顺序存储结构中，用一组地址连续的存储单元依次存放从队头到队尾的元素，如一维数组Queue[MAXSIZE]。

由于队列中队头和队尾的位置都是动态变化的，因此需要附设两个指针front 和rear 。

front:指示队头元素在数组中的位置；rear:指示真实队尾元素相邻的下一个位置。

初始化队列时，令front = rear =0；入队时，直接将新元素送入尾指针rear 所指的单元，然后尾指针增1；出队时，直接取出队头指针front 所指的元素，然后头指针增1。

显然，在非空顺序队列中，队头指针始终指向当前的队头元素，而队尾指针始终指向真正队尾元素后面的单元。

当rear==MAXSIZE 时，认为队满。

但此时不一定是真的队满，因为随着部分元素的出队，数组前面会出现一些空单元，如下图(d)所示。

由于只能在队尾入队，使得上述空单元无法使用。

把这种现象称为假溢出，真正队满的条件是rear - front=MAXSIZE 。

2．循环队列为了解决假溢出现象并使得队列空间得到充分利用，一个较巧妙的办法是将顺序队列的数组看成一个环状的空间，即规定最后一个单元的后继为第一个单元，我们形象地称之为循环队列。

假设队列数组为Queue[MAXSIZE]，当rear+1=MAXSIZE 时，令rear=0，即可求得最后一个单元Queue[MAXSIZE-1]的后继：Queue[0]。

更简便的办法是通过数学中的取模（求余）运算来实现：rear=（rear+1）mod MAXSIZE ，显然，当rear+1=MAXSIZE 时，rear=0，同样可求得最后一个单元Queue[MAXSIZE-1]的后继：Queue[0]。

所以，借助于取模（求余）运算，可以自动实现队尾指针、队头指针的循环变化。

进队操作时，队尾指针的变化是：rear=（rear+1）mod MAXSIZE ；而出队操作时，队头指针的变化是：front=（front+1）mod MAXSIZE 。

循环队列的基本操作

循环队列的基本操作循环队列（Circular Queue）是一种用数组实现的队列数据结构，具有固定大小并按照循环方式使用空间的特点。

循环队列有着基本的操作：入队、出队、判空、判满、获取队头元素、获取队列长度。

1. 入队（Enqueue）操作：入队操作是将元素添加到队列的末尾。

当队列为空时，设置队头和队尾均为0；当队列不满时，将元素插入到队尾，并将队尾指针向后移动一位；当队列满时，不再插入新元素。

算法步骤：1.如果队列已满，返回错误或抛出异常。

2.将元素放入队尾位置。

3.队尾指针向后移动一位（考虑取模操作，以实现循环）。

4.返回成功入队的标志。

2. 出队（Dequeue）操作：出队操作是将队头元素移除，并返回该元素。

当队列为空时，无法进行出队操作。

算法步骤：1.如果队列为空，返回错误或抛出异常。

2.记录队头元素的值。

3.队头指针向后移动一位（考虑取模操作，以实现循环）。

4.返回记录的队头元素值。

3.判空操作：判空操作用于判断队列是否为空。

当队头和队尾指针相等且队列中无元素时，队列为空。

算法步骤：1.如果队头和队尾指针相等，返回队列为空的标志。

2.否则，返回队列不为空的标志。

4.判满操作：判满操作用于判断队列是否已满。

当队头和队尾指针相等且队列中有元素时，队列已满。

算法步骤：1.如果队头和队尾指针相等且队列中有元素，返回队列已满的标志。

2.否则，返回队列未满的标志。

5. 获取队头元素（Get Front）：获取队头元素操作用于返回队列中的队头元素，但不移除该元素。

当队列为空时，无法获取队头元素。

算法步骤：1.如果队列为空，返回错误或抛出异常。

2.返回队头指针位置元素的值。

6. 获取队列长度（Get Size）：获取队列长度操作用于返回队列中元素的个数。

队列的长度等于队尾指针减去队头指针。

算法步骤：1.返回队尾指针减去队头指针的绝对值。

循环队列的基本操作就是以上六个，它们用于实现循环队列的基本功能。

循环队列的优点是可以更好地利用空间，而不会造成空间浪费。

循环队列的基本操作及实现

循环队列的基本操作及实现循环队列是一种经典的数据结构，它具有高效的插入和删除操作。

本文将介绍循环队列的基本操作及其实现。

一、循环队列的概念循环队列是一种环形的队列，它的特点是在队列的尾部插入新的元素时，如果队列已满，则插入到队列的头部。

这样可以实现队列的循环使用，避免了数据的搬移操作，提高了队列的效率。

二、循环队列的基本操作1. 初始化队列：创建一个容量为n的循环队列，并初始化队列的头指针front和尾指针rear，初始时front和rear均指向0。

2. 判断队列是否为空：当front和rear指向同一个位置时，表示队列为空。

3. 判断队列是否已满：当队列的下一个位置是front时，表示队列已满。

4. 入队操作：将新元素插入到队列的尾部，即将rear指针指向的位置赋值为新元素，并将rear指针后移一位。

如果队列已满，则插入失败。

5. 出队操作：将队列的头部元素删除，即将front指针后移一位。

如果队列为空，则删除失败。

6. 获取队列的头部元素：返回队列的头部元素，即返回front指针指向的位置的元素值。

三、循环队列的实现循环队列可以使用数组来实现，具体的实现代码如下：```class CircularQueue {constructor(capacity) {this.capacity = capacity;this.queue = new Array(capacity);this.front = 0;this.rear = 0;}isEmpty() {return this.front === this.rear;}isFull() {return (this.rear + 1) % this.capacity === this.front; }enqueue(element) {if (this.isFull()) {return false;}this.queue[this.rear] = element;this.rear = (this.rear + 1) % this.capacity; return true;}dequeue() {if (this.isEmpty()) {return null;}const element = this.queue[this.front];this.front = (this.front + 1) % this.capacity; return element;}getFront() {if (this.isEmpty()) {return null;}return this.queue[this.front];}}```四、循环队列的应用场景循环队列在实际应用中具有广泛的应用场景，例如操作系统中的进程调度、缓冲区管理、数据包处理等。

实现循环队列的入队,出队等基本操作

循环队列的基本操作一、实验目的1. 理解并掌握队列的逻辑结构和顺序存储结构，了解循环队列的特点；2. 掌握循环队列中基本操作的相关算法；3. 编程实现相关算法；4. 学会利用循环队列解决实际问题。

二、实验条件Visual C++。

三、实验原理及相关知识1. 循环队列存储结构描述#define MAXSIZE 100 //最大队列长度typedef struct{QElemType *base; //存储空间基址int front; //头指针int rear; //尾指针}SqQueue;2. 基本操作的算法描述设下标为index，队列长度为m，则下一个下标的累进循环计算公式为：index_next = ( index+1 ) % m。

实验中涉及的三个关键操作时循环队列中求队列长度、入队和出队操作。

(1) 求长度所谓求队列长度，即技术队列中元素的个数。

算法思想：根据循环队列的结构特征，可以用公式（Q.rear-Q.front+ MAXSIZE）%MAXSIZE 直接计算出队列的长度。

算法描述Status QueueLength(SqQueue Q){return ( ( Q.rear-Q.front+ MAXSIZE) %MAXSIZE);}//QueueLength(2) 入队入队运算实际上相当于顺序表中的插入运算，所不同的是这里只能在队尾插入元素。

算法思想：①将元素e插入循环队列中队尾元素的下一个存储空间②修改队尾指针，根据循环累计公式计算出其新位置算法描述Status EnQueue(SqQueue &Q, QElemType e){if ( ( Q.rear + 1 ) % MAXSIZE == Q.front )return ERROR; //队列满Q.base[Q.rear] = e;Q.rear = ( Q.rear + 1 ) % MAXSIZE;return OK;}// EnQueue(3) 出队出队运算实际上相当于顺序表中的删除运算，所不同的是这里只能在队头删除元素。

使用循环单链表表示队列

使用循环单链表表示队列队列是一种常见的数据结构，它遵循先进先出（FIFO）的原则，即先进入队列的元素将先被取出。

队列通常用于需要按照顺序处理数据的场景，比如任务调度、消息传递等。

在实际应用中，我们可以使用循环单链表来表示队列。

循环单链表是一种链表结构，它与普通的单链表相比，最后一个节点的指针域不为空，而是指向链表的头结点。

这样一来，在遍历链表时可以很方便地回到链表的起始位置。

对于队列来说，使用循环单链表可以更高效地实现入队和出队的操作。

下面我们来具体讨论如何使用循环单链表来表示队列。

我们需要定义一个循环单链表节点的结构。

该结构包含一个数据域和一个指针域，分别指向下一个节点。

代码如下：```cppstruct Node {int data;Node* next;};```接下来，我们定义一个队列类，该类包含队列的基本操作，如入队、出队、判断队列是否为空等。

代码如下：```cppclass Queue {private:Node* front; // 队头指针Node* rear; // 队尾指针public:Queue() {front = rear = nullptr; // 初始化队头和队尾指针为空 }~Queue() {// 释放队列中的所有节点while (!isEmpty()) {dequeue();}}// 入队操作void enqueue(int value) {Node* newNode = new Node;newNode->data = value;newNode->next = nullptr;if (isEmpty()) {front = rear = newNode; // 队列为空，队头和队尾指针指向新节点} else {rear->next = newNode; // 将新节点链接到队尾rear = newNode; // 更新队尾指针}}// 出队操作void dequeue() {if (isEmpty()) {throw "Queue is empty!";}Node* temp = front;front = front->next; // 更新队头指针if (front == nullptr) {rear = nullptr; // 队列只有一个节点，出队后队尾指针为空}delete temp; // 释放出队节点的内存 }// 判断队列是否为空bool isEmpty() {return front == nullptr;}// 获取队头元素int getFront() {if (isEmpty()) {throw "Queue is empty!";}return front->data;}// 获取队列长度int getSize() {int size = 0;Node* current = front;while (current != nullptr) {size++;current = current->next;}return size;}};```使用循环单链表表示队列的好处是，入队和出队的时间复杂度都是O(1)，即常数时间。