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  • 循环队列中,空队特征是front = rear, 队满时也会有front = rear; 判断条件将出现二义性; 解决方法 1、使用额外的标记 (1)引入Size标记 来记录队列的长度,当size为队列最大长度时为满,size=0为空; (2...

    循环队列样式结构图:
    在这里插入图片描述
    优点:
    解决了顺序队列只能从队尾插入元素而导致空间的浪费;
    问题:
    在循环队列中,空队特征是front = rear, 队满时也会有front = rear; 判断条件将出现二义性;

    解决方法

    1、使用额外的标记
    (1)引入Size标记
    来记录队列的长度,当size为队列最大长度时为满,size=0为空;
    (2)引入tag标记
    删除时tag=0,插入时tag=1;当front == rear时,如果 tag==0则为空,否则为满;
    2、仅使用n-1个数组空间

    空闲单元法:

    在这里插入图片描述
    循环队列满的条件:
    (rear+1)% N == front;
    循环队列空的条件:
    (front==rear);

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  • 循环队列

    2020-05-28 16:13:29
    如下队列的直观图,因为队列的入队和出队都指定队列的一端操作,所以当队列有了出队的操作之后,队列的前端会有空位置,即使再进行入队的操作,也是在队列的另一端插入,队列前端的空位置不会被插入。 而且当队

    队列是一个特殊的线性表,队列简称为“对”。
    队列有两种存储结构,一种是顺序排列,另一种是链式排列。
    在这里插入图片描述
    下面我们以顺序队列为例。
    队列有一特征名为“先进先出”。
    队列的入队只允许队尾操作,rear增加一位。队头front不允许修改。
    而队列的出队则相反,只允许队头操作,front增加一位,队尾rear不允许修改。

    如下队列的直观图,因为队列的入队和出队都指定队列的一端操作,所以当队列有了出队的操作之后,队列的前端会有空位置,即使再进行入队的操作,也是在队列的另一端插入,队列前端的空位置不会被插入。

    在这里插入图片描述
    而且当队列为满时再插入元素,会发生“溢出”的现象,但是这可能并不是真正的溢出,因为队列的前面可能会有空位置,所以这是“假溢出”。
    那么如何避免这种“假溢出”的现象发生,充分利用队列的空间呢,这就需要用到循环队列。

    如下图我们可以看到在循环队列里面,在对满的情况下,队列里面只会空出一个位置,而对在出队的操作之后在入队,可以把之前的空位置给补上,这样就很好的避免了“假溢出”的信息发生。

    在这里插入图片描述

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  • 队列的特征就是: 先进先出。队列的思想及实现也同样非常简单。在生活中的各种常常都需要排队进行,键盘中缓存区、操作系统中的作业调度等都有用到队列先进先出的思想。在这里同样用一个示意图展示队列的基本思想。...

    队列:只允许在一端进行插入操作(队尾),在另一端进行删除操作(队头)。 队列的特征就是: 先进先出。

    队列的思想及实现也同样非常简单。在生活中的各种常常都需要排队进行,键盘中缓存区、操作系统中的作业调度等都有用到队列先进先出的思想。在这里同样用一个示意图展示队列的基本思想。

    8fc0ac3e36d9ea05bff0f8ed8047898a.png

    下面笔者才用数组存储元素,实现了一个循环队列。

    队列中最重要的一个方法就是队列是否满的判断,

    判断队列是否为满。队满: rear + 2 = front 或 front + maxSize -2 = rear

    判断队列是否为空。队空: rear + 1 = front 或 front + maxSize -1 = rear

    /** 判断队列是否为空。队空: rear + 1 = front 或 front + maxSize -1 = rear

    * 通过数组容量比队列数据项的最大值大一,来区分对空和对满。

    */

    public boolean isEmpty(){

    return (rear + 1 == front || front + maxSize -1 == rear);

    }

    /**判断队列是否为满。 队满: rear + 2 = front 或 front + maxSize -2 = rear

    * 通过数组容量比队列数据项的最大值大一,来区分对空和对满。

    */

    public boolean isFull(){

    return (rear + 2 == front || front + maxSize -2 == rear);

    }

    获取队列大小(元素个数):可以通过队头队尾计算出队列的大小,也可以通过一个计数器,当入队是加1,出队是减1.

    /** 获取队列的大小

    */

    public int queueSize(){

    if(rear >= front){

    return rear - front +1;

    }else {

    return maxSize - front + (rear + 1);

    }

    }

    出队入队查看队头元素:

    入队 be67ba73271586ed14c17592159f590f.png                          出队584820578e98902eef97dbdee289aa34.png

    全部代码及测试:

    package org.TT.Queue;

    /**

    * 循环队列: 先进先出

    * 队列同样是个概念上的辅助工具。这里采用数组完成队列的操作,仍然采用泛型

    * 队列的数据项的入队、出队时间复杂度为常数 O(1)。

    * 通过队头队尾指针的移动保存所有数据位置不动,而不是移动数据项。

    * 在这里,数组的大小比队列存放数据元素大1,主要是为了方便队满的判断。

    */

    public class Queue{

    private int maxSize; // 队列最多容纳数量

    private Object[] queueArray;

    private int front; // 队头

    private int rear;// 队尾

    private int size;

    public Queue(int length) {

    maxSize = length;

    queueArray = new Object[maxSize];

    front = 0;

    rear = -1;

    size = 0;

    }

    /**入队: 先将rear(队为指针) 加1, 后将数据项存入rear的位置。

    *当rear 指向maxSize -1 的位置时,将rear 设置为-1(循环队列),加1 后存入数据项。

    */

    public void enQueue(T str){

    if(isFull()){ // 入队之前先检查队列是否已满,已满则抛出异常。

    throw new RuntimeException("队列已满," + str + " 不能入队!");

    }

    if(rear == maxSize -1){

    rear = -1;

    }

    queueArray[++rear] = str; // 先将 rear 加1,后取值

    size++;

    }

    /**出队: 先取出front 的值,然后将front 减1

    * 如果 front 超过了数组的顶端,将 front 设置为 0(循环队列)

    */

    @SuppressWarnings("unchecked")

    public T deQueue(){

    if(isEmpty()){ // 出队之前先检查队列是否为空, 为空则抛出异常。

    throw new RuntimeException("队列为空,不能出队!");

    }

    T str = (T) queueArray[front++]; // 先去 queueArray[front] 的值,后将front 加1

    if(front == maxSize){

    front = 0;

    }

    size--;

    return str;

    }

    /**查看对头数据项

    */

    @SuppressWarnings("unchecked")

    public T peek(){

    if(isEmpty()){ // 查看队头时,判断是否为空, 为空则抛出异常。

    throw new RuntimeException("队列为空!");

    }

    return (T) queueArray[front];

    }

    /** 判断队列是否为空。队空: rear + 1 = front 或 front + maxSize -1 = rear

    * 通过数组容量比队列数据项的最大值大一,来区分对空和对满。

    */

    public boolean isEmpty(){

    return (rear + 1 == front || front + maxSize -1 == rear);

    }

    /**判断队列是否为满。 队满: rear + 2 = front 或 front + maxSize -2 = rear

    * 通过数组容量比队列数据项的最大值大一,来区分对空和对满。

    */

    public boolean isFull(){

    return (rear + 2 == front || front + maxSize -2 == rear);

    }

    /** 获取队列的大小

    */

    public int queueSize(){

    /* 可以通过队头队尾计算出队列的大小,也可以通过一个计数器,当入队是加1,出队是减1.

    if(rear >= front){

    return rear - front +1;

    }else {

    return maxSize - front + (rear + 1);

    }

    */

    return size;

    }

    public static void main(String[] args) {

    Queuequeue = new Queue<>(5);

    queue.enQueue("a");

    queue.enQueue("b");

    queue.enQueue("c");

    queue.enQueue("d");

    queue.deQueue();

    queue.deQueue();

    System.out.println("队列是否为空: " + queue.isEmpty() + " 队列是否满: " + queue.isFull());

    System.out.println("队列大小:" + queue.queueSize());

    int size = queue.queueSize();

    for(int i = 0; i < size; i++){

    String str = queue.deQueue();

    System.out.print(str + " ");

    }

    }

    }

    结果

    b53b8b38991c63f11eabe172d23c5c58.png

    关于链队列只是在单链表的基础上多了简单的修改,在单链表中添加一个尾指针即可,每次入队、出队只分别对单链表的队尾和队首进行插入和删除在操作,由于链队没有队满的限制,所以相对于非常简单,而判空操作只需判断 front == rear 是否成立。 在这里笔者就不列出链队列。在java库中也有队列相关的接口及实现并且还有双端队列、优先队列等类。

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  • 循环队列的动态回收方法题目描述源代码最后 题目描述 队列的运算特性是先进先出。队列是一种重要的数据类型,队列在各种类型的系统中应 用广泛。讨论队列的结构特征与操作实现特点,有着重要的意义。实现了循环队列...

    循环队列的动态回收方法

    题目描述

    队列的运算特性是先进先出。队列是一种重要的数据类型,队列在各种类型的系统中应
    用广泛。讨论队列的结构特征与操作实现特点,有着重要的意义。实现了循环队列存储空间
    的动态增长。但是存储空间在开辟并使用后若闲置, 并且用户不能确定在之后的操作中用
    到这些闲置空间时,需要想出一种办法将这部分空间回收。设置循环队列闲置空间达到
    QUEUE_FREESIZE 时,按 50%的比例回收大小为 UEUE_FREESIZE*50%的这部分空间。
    下面给出了部分的初始定义供设计时参考。

    # define QUEUE_INIT_SIZE 5 //队列存储空间的初始分配量
    # define QUEUE_INCREMENT 5 //队列存储空间的分配增量
    # define QUEUE_FREESIZE 10 //队列存储空间的回收预定值
    # define PERCENT 0.5 //队列闲置空间的回收比例**
    typedef struct //循环队列类型
    {
    ElementType *element; //初始化的动态分配存储空间
    int front; //队头指针, 若队列非空,指向队列头元素
    int rear; //队尾指针, 若队列非空,指向队尾元素的下一个位置
    int QueueSize; //当前分配的存储空间(以 sizeof(ElementType)为单位)
    }SeqQueue;
    

    源代码

    #include<iostream>
    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<string>
    #include <windows.h> 
    # define QUEUE_INIT_SIZE 5       //队列存储空间的初始分配量
    # define QUEUE_INCREMENT 5  //队列存储空间的分配增量
    # define QUEUE_FREESIZE 10      //队列存储空间的回收预定值
    # define PERCENT 0.5                  //队列闲置空间的回收比例
    #define ElementType int
    using namespace std;
    typedef struct  //循环队列类型
    {
    	ElementType* element = NULL;    //一个的数组头指针
    	int front;         //队头指针,若队列非空,指向队列头元素
    	int rear;       //队尾指针,若队列非空,指向队尾元素的下一个位置
    	int QueueSize;     //当前分配的存储空间(以sizeof(ElementType)为单位) ,队列中多余空出来的空间? 
    	int QueueLength; //队列长度(有数据的) 
    }SeqQueue;
    bool InitQueue(SeqQueue* Q)     //构造一个空队列Q
    {
    	free(Q->element); 
    	Q->element = (ElementType*)malloc(QUEUE_INIT_SIZE * sizeof(ElementType));//相当于int element[5];
    	if (!Q->element)
    		return false;    //内存开辟失败,报告错误并退出程序
    	Q->front = Q->rear = 0;
    	Q->QueueSize = QUEUE_INIT_SIZE;       //给队列一个初始空间
    	Q->QueueLength = 0;
    	return true;
    }
    //int QueueLength(SeqQueue* Q)  //求队列的长度 
    //{
    //	int n = ((abs((Q->rear) - (Q->front))) % Q->QueueSize) ;
    	int n = (Q->rear-Q->front+Q->QueueSize)%Q->QueueSize; 
    //	return n;
    //}
    
    int ENQueue(SeqQueue* Q, ElementType e)//入队
    {
    	ElementType* New_Base;// = (ElementType*)malloc(QUEUE_INIT_SIZE * sizeof(ElementType)) 
    	
    //	if (((Q->rear + 1) % Q->QueueSize) == Q->front) //判断是否队满 
    	if(Q->QueueSize <= Q->QueueLength )//判断是否队满
    	{
    		New_Base = (int*)malloc( (Q->QueueSize + QUEUE_INCREMENT) * sizeof(ElementType));
    		if (!New_Base)
    			return -1;
    			
    		for(int i=0;i<Q->QueueSize;i++){ //把值复制过去 
    			New_Base[i] = Q->element[i];
    		}
    		Q->element = New_Base;
    		Q->QueueSize += QUEUE_INCREMENT; 
    		
    		if (Q->rear < Q->front) // section 3 ,右边部分往右移,修改front的值
    		{
    			int i = Q->QueueSize -QUEUE_INCREMENT - 1; //
    			int j = Q->QueueSize   - 1;
    			for (; i >= Q->front; i--, j--)
    				Q->element[j] = Q->element[i];
    		}
    //		cout<<"Q->QueueLength"<<Q->QueueLength<<" Q->QueueSize"<<Q->QueueSize<<endl;
    		if(Q->QueueLength   == Q->QueueSize - QUEUE_INCREMENT) // 队列满了
    		{
    			Q->rear =  Q->QueueLength;
    		}
    			
    	}
    //	cout<<"###rear:"<<Q->rear<<endl;
    	Q->element[Q->rear] = e; //真正的入队 
    	Q->QueueLength++; //队列长度加1 
    	Q->rear = (Q->rear + 1) % Q->QueueSize; //rear向下移一位 
    //	cout<<"front:"<<Q->front<<" rear:"<<Q->rear<<endl;
    	return 0;
    }
    
    //循环队列中元素的出队操作,出队操作按上面分析结果,实现算法如下:
    bool DeleteQueue(SeqQueue* Q)//出队操作的实现算法
    {
    	int i, j, cnt;
    	
    	int hsgs = int(QUEUE_FREESIZE * PERCENT);    //回收个数为限定值QUEUE_FREESIZE的50% , 5
    
    	ElementType* newbase;
    	if (Q->QueueLength<=0) //Q->rear == Q->front     =-============================!!!!!!!!!!!!
    		return false;     //队列为空则报告错误并退出程序
    		
    	Q->front = (Q->front + 1) % Q->QueueSize;//队头出队 
    	Q->QueueLength--;
    	
    	if (  Q->QueueSize - Q->QueueLength  >= QUEUE_FREESIZE )    //判断闲置空间是否达到定值 ,Q->QueueSize - LEN  >= QUEUE_FREESIZE -1 
    	{
    		if (Q->front > Q->rear)    //判断队头指针与队尾指针的相对位置,情形3
    		{
    			for (i = Q->QueueSize - hsgs - 1, j = Q->QueueSize - 1; j >= Q->front; i--, j--)
    				Q->element[i] = Q->element[j];    //移动Q->front开始到Q->QueueSize结束的cnt个元素
    			
    			cnt = Q->QueueSize - Q->front; // 情况三下,右边部分有多少个 
    			Q->front = Q->QueueSize - hsgs - cnt;    //修改队头指针
    		}
    		
    		else{
    		
    			if (Q->QueueSize -(Q->rear )< hsgs)   //判断队尾指针后的闲置空间是否不够回收,情形2 ,Q->QueueSize - (Q->rear + 1) < hsgs
    			{
    				for (i = 0, j = Q->front; j < Q->rear; i++, j++)
    					Q->element[i] = Q->element[j];   //移动所有元素的位置
    				Q->front = 0;   //令队头指针指向队列首位置
    				Q->rear = Q->front + Q->QueueLength;   //队尾指针指向最后一个元素的后一个位置
    			}
    		}
    		newbase = (ElementType*)realloc(Q->element, (Q->QueueSize - hsgs) * sizeof(ElementType));    //回收空闲空间
    		if (!newbase)
    			return false;   //内存分配失败,报告错误并退出程序
    
    		Q->element = newbase;
    		Q->QueueSize = Q->QueueSize - hsgs;    //修改存储空间的大小
    	}
    	return true;
    }
    void meun(){
    	cout<<"==========================="<<endl
    		<<"| 1. 入队		  |"<<endl
    		<<"| 2. 出队      		  |"<<endl
    		<<"| 3. 查看队列	  	  |"<<endl 
    		<<"| 4. 重置队列	  	  |"<<endl
    		<<"| 0. 退出		  |"<<endl
    		<<"==========================="<<endl;
    }
    int main()
    {
    	int n ;
    	ElementType x;
    	SeqQueue Q;
    	InitQueue(&Q); // 初始化循环队列,并且分配空间
    	
    	while(true){
    		int select;
    		system("Cls");
    		meun();
    		cout<<"请选择: ";
    		cin>>select; 
    		switch(select){
    			case 1:
    				cout<<"你要入队几个数据: ";
    				cin>>n; // 11
    				cout<<"请输入这些数据: ";
    				for (int i = 0; i < n; i++)// 入队 
    				{
    					cin >> x;
    					ENQueue(&Q, x); 
    				}
    				cout<<"* 初始:"<<endl; 
    				cout << "队列长度:" <<  Q.QueueLength << endl; //11-7 
    				cout << "空闲空间长度:" << Q.QueueSize - Q.QueueLength << endl; // 
    				system("pause");
    				break;
    			case 2:
    				cout<<"你要出队几个数据:";
    				cin>>n; 
    				for(int i=0;i<n;i++){
    					DeleteQueue(&Q);
    					cout<<"======================"<<endl;
    					cout<<"* 出队"<<i+1<<"个后:"<<endl;
    					cout << "队列长度:" <<  Q.QueueLength << endl; //
    					cout << "空闲空间长度:" << Q.QueueSize - Q.QueueLength << endl; //  
    				}
    				system("pause");
    				break;
    			case 3:
    				cout<<"//tips: 有效数据外显示@"<<endl;
    				cout<<"front:"<<Q.front<<" rear:"<<Q.rear<<endl;
    				cout<<"QueueLength:"<<Q.QueueLength<<" QueueSize:"<<Q.QueueSize<<endl;
    				if(Q.QueueLength<Q.QueueSize){ // 如果队列没满 
    					if(Q.front<= Q.rear) 
    						for(int i=0;i<Q.QueueSize;i++){
    							if(i>=Q.front && i<=Q.rear-1)
    								cout<<Q.element[i]<<" ";
    							else cout<<"@ ";
    						}
    					else 
    						for(int i=0;i<Q.QueueSize;i++){
    							if(i >= Q.rear && i < Q.front )
    								cout<<"@ ";
    							else cout<<Q.element[i]<<" ";
    						}
    				}
    				else 
    					for(int i=0;i<Q.QueueSize;i++){
    						cout<<Q.element[i]<<" ";
    					}
    				cout<<endl;
    //				for(int i=0;i<Q.QueueSize;i++)
    //					cout<<Q.element[i]<<" "; 
    				system("pause");
    				break;
    			case 4:
    				InitQueue(&Q);
    				cout<<"重置完毕!"<<endl;
    				system("pause");
    				break;
    			case 0:
    				return 0;
    			default:
    				cout<<"error! 请重新选择!"<<endl;
    				system("pause");
    				break;
    				
    		}
    	}
    
    }
    
    

    最后

    在某些频繁入队又出队又入队出队等情况的多种组合下,功能3还是会有bug存在,以后有空再改吧。。。

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    理论上,队列的一个特征就是没有特定的容量。不管已经存在多少元素,新的元素总能入列,也可以清空。 固定长度的数组限制了这个能力,并且低效,因为元素需要朝队首方向复制。现在的语言支持对象和指针的可以通过...
  • 循环队列的设计与运行 1. 队列 栈和队列有很大的相似性,但各自有着很独特的特征,栈是先进后出,队列是先进先出,队列很像排队就餐。 队列的学习有以下三个过程: 顺序队列 顺序队列就是根据先进先出原理构想出来...
  • 2:队列的特征:队列也有线性表的类似操作,不同的是在进入队列的新元素是放在队尾的 3:什么是循环队列:当一个队列中的队尾元素满时但队头前面的还有空位是,就把要加进去的元素放在队头前面,这种头尾相连的就...
  • 整理人脸系列学习经验:包括人脸检测、人脸关键点检测、人脸优选、人脸对齐、人脸特征提取等过程总结,有需要可以参考,仅供学习,请勿盗用。https://blog.csdn.net/TheDayIn_CSDN/article/details/93199307 ...
  • 队列的入队和出队

    2020-05-28 16:03:59
    队列的特征是“先进先出”,且队列的入队只允许队尾操作,rear增加一位。队头front不允许修改。队列的出队则相反,只允许队头操作,front增加一位,队尾rear不允许修改。所以为了避免“假溢出”这个问题我以顺序...
  • 定长队列的C实现

    2019-08-25 23:12:56
    队列的特征是先进先出,可以满足许多应用场景需求,下面是自己用C实现的定长循环队列(代码有问题的话欢迎大家指正)。 //这个队列实现暂且定位为“单生产者单消费者模型”。 //在这个循环队列里,"队空"的条件是...
  • 队列

    2016-07-23 11:20:17
    基本特征:先进先出(FIFO) 基本操作:压入,弹出 实现要点:初始化空间,前指针...举例1:基于数组的队列 //队列 typedef struct Queue{ int *array; size_t cap; size_t front; size_t rear; size_t size; } M
  • 优先队列(priority queue)  普通的队列是一种先进先出数据结构,元素在队列尾追加,...优先队列具有最高进先出 (largest-in,first-out)行为特征。  例如下图:任务优先权及执行顺序关系    优先队列是0
  • [js算法]队列的实现

    2020-06-26 23:12:48
    队列的特征: 先进先出(排队系统) 插入端为队尾, (rear), 出口端为队头,(front) 由于是循环插入,所以空出一个位置,避免空对与满队无法区别的问题 队满:(this.rear+1)%this.maxSize==this.front 队空: this.front==...
  • 实用数据结构基础 第4章队列 第4章队列 知识点 队列...循环队列的特征和基本运算 了解以下内容: 队列运算的时间复杂性分析 队列的实际应用 第4章目录 4-1队列的定义和基本运算 4-2队列的存储及运算的实 >4-3队列的应用
  • 数据结构--队列

    2015-07-04 22:40:00
    队列是一种先进先出的线性表。 特征:在队列中,允许插入的一端叫做队尾,...队列的顺序表示和实现--循环队列 循环队列:将顺序队列臆想为一个环状空间 转载于:https://www.cnblogs.com/k-q-l/p/4621380.html...
  • 一个eopll主线程循环检测是否有连接进来==》检测到连接,装填读任务队列==》读任务调度线程循环检测是否有读任务==》检测到读任务,分派工作线程去处理==》工作线程读完客户端发来图片,装填计算图片片特征向量,...
  • 队列应用--舞伴配对

    2011-05-31 18:15:53
    队列应用--舞伴配对 主要是C语言编写源代码,对舞伴进行循环配对程序,体现队列的特征
  • 数据结构-队列

    2014-06-15 20:26:04
    链式队列:入队列:在对位插入出队列:在对头删除循环队列: 出现原因是有可能发生满对列但是他又确实不是满情况 package com.dataStructure.queue; import java.util.Arrays; public class MyQueue {...

空空如也

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循环队列的特征