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  • 循环队列笔记

    2019-09-24 17:53:32
    顺序队列是一种只能表的一端进行插入运算,表的另一端进行删除运算的线性表(头删尾插)会出现假溢出。 Rear = N - 1 队满。 循环队列 Front == Rear 队列为空 Front == (Rear +1 ) % queueSize 队满 ...

    循环队列(Circular Queue

    顺序队列

    顺序队列是一种只能在表的一端进行插入运算,在表的另一端进行删除运算的线性表(头删尾插)会出现假溢出。

    Rear = N - 1 时队满。

    循环队列

    Front == Rear 时队列为空
    Front == (Rear +1 ) % queueSize 时队满

    人为浪费一个空间。
    侵删

    代码实现

    class MyCircularQueue {
        
        private int[] queue;
        private int head = 0;
        private int tail = 0;
        private int size;
    
        /** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
        public MyCircularQueue(int k) {
            this.queue = new int[k + 1]; /*需要一位空出区分队满和队空*/
            this.size = k + 1;/*容量为k 但大小是k+1*/
        }
        
        /** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
        public boolean enQueue(int value) {
            if(isFull()){
                return false;
            }
            queue[tail] = value;
            tail = (tail + 1) % size;
            return true;
        }
        
        /** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
        public boolean deQueue() {
            if(isEmpty()) return false;
            head = (head + 1) % size;
            return true;
        }
        
        /** Get the front item from the queue. */
        public int Front() {
            return isEmpty() ? -1 : queue[head];
        }
        
        /** Get the last item from the queue. */
        public int Rear() {
            return isEmpty() ? -1 : queue[(tail + size - 1) % size];
        }
        
        /** Checks whether the circular queue is empty or not. */
        public boolean isEmpty() {
            return head == tail;
        }
        
        /** Checks whether the circular queue is full or not. */
        public boolean isFull() {
            return (tail + 1) % size == head;
        }
    }
    
    /**
     * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
     * MyCircularQueue obj = new MyCircularQueue(k);
     * boolean param_1 = obj.enQueue(value);
     * boolean param_2 = obj.deQueue();
     * int param_3 = obj.Front();
     * int param_4 = obj.Rear();
     * boolean param_5 = obj.isEmpty();
     * boolean param_6 = obj.isFull();
     */
    
    展开全文
  • C语言实现链式队列、顺序队列和循环队列 队列 队列是一种特殊的线性表,特殊之处...在循环队列结构中,当存储空间的最后一个位置已被使用而再要进入队运算时,只需要存储空间的第一个位置空闲,便可将元素加入到第一个

    C语言实现链式队列、顺序队列和循环队列

    队列

    队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。

    在这里插入图片描述
    循环队列

    循环队列就是将队列存储空间的最后一个位置绕到第一个位置,形成逻辑上的环状空间,供队列循环使用。在循环队列结构中,当存储空间的最后一个位置已被使用而再要进入队运算时,只需要存储空间的第一个位置空闲,便可将元素加入到第一个位置,即将存储空间的第一个位置作为队尾。

    链式队列

    链式队列是一种特殊的线性链表,这个链表你只能从表尾插入,从表头删除。
    

    顺序队列

    顺序队列是队列的顺序存储结构,顺序队列实际上是运算受限的顺序表。
    

    common.h

    #ifndef _COMMON_H_
    #define _COMMON_H_
    
    #include<stdio.h>
    #include<assert.h>
    #include<stdbool.h>
    #include<stdlib.h>
    
    #define ElemType int
    
    
    void Swap(ElemType *a, ElemType *b)
    {
    	ElemType tmp = *a;
    	*a = *b;
    	*b = tmp;
    }
    
    #endif /* _COMMON_H_ */
    
    

    queue.h

    #ifndef _QUEUE_H_
    #define _QUEUE_H_
    
    #include"common.h"
    ///
    //顺序队列
    
    #define SEQ_QUEUE_DEFAULT_SIZE 8
    
    typedef struct SeqQueue
    {
    	ElemType *base;
    	int       capacity;
    	int       front;
    	int       rear;
    }SeqQueue;
    
    void SeqQueueInit(SeqQueue *psq);
    bool SeqQueueIsFull(SeqQueue *psq);
    bool SeqQueueIsEmpty(SeqQueue *psq);
    void SeqQueueEnque(SeqQueue *psq, ElemType x);
    void SeqQueueDeque(SeqQueue *psq);
    ElemType SeqQueueFront(SeqQueue *psq);
    void SeqQueuePrint(SeqQueue *psq);
    
    void SeqQueueInit(SeqQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	psq->base = (ElemType*)malloc(sizeof(ElemType) * SEQ_QUEUE_DEFAULT_SIZE);
    	assert(psq->base != NULL);
    	psq->capacity = SEQ_QUEUE_DEFAULT_SIZE;
    	psq->front = psq->rear = 0;
    }
    
    bool SeqQueueIsFull(SeqQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	return psq->rear >= psq->capacity;
    }
    bool SeqQueueIsEmpty(SeqQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	return psq->front == psq->rear;
    }
    void SeqQueueEnque(SeqQueue *psq, ElemType x)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	if (SeqQueueIsFull(psq))
    	{
    		printf("队列已满, %d 不能入队.\n", x);
    		return;
    	}
    	psq->base[psq->rear++] = x;
    }
    void SeqQueueDeque(SeqQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	if (SeqQueueIsEmpty(psq))
    	{
    		printf("队列已空,不能出队.\n");
    		return;
    	}
    
    	psq->front++;
    }
    ElemType SeqQueueFront(SeqQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	if (SeqQueueIsEmpty(psq))
    	{
    		printf("队列已空,不能取对头元素.\n");
    		return;
    	}
    
    	return psq->base[psq->front];
    }
    void SeqQueuePrint(SeqQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	for (int i = psq->front; i < psq->rear; ++i)
    		printf("%d ", psq->base[i]);
    	printf("\n");
    }
    
    ///
    //循环队列
    #define CIRCLE_QUEUE_DEFAULT_SIZE 8
    #define CIRCLE_QUEUE_INC_SIZE 4
    
    typedef struct CircleQueue
    {
    	ElemType *base;
    	int       capacity;
    	int       front;
    	int       rear;
    }CircleQueue;
    
    void CircleQueueInit(CircleQueue *psq);
    bool CircleQueueIsFull(CircleQueue *psq);
    bool CircleQueueIsEmpty(CircleQueue *psq);
    void CircleQueueEnque(CircleQueue *psq, ElemType x);
    void CircleQueueDeque(CircleQueue *psq);
    ElemType CircleQueueFront(CircleQueue *psq);
    void CircleQueuePrint(CircleQueue *psq);
    
    void CircleQueueInit(CircleQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	psq->base = (ElemType*)malloc(sizeof(ElemType) * (CIRCLE_QUEUE_DEFAULT_SIZE + 1));
    	assert(psq->base != NULL);
    	psq->capacity = SEQ_QUEUE_DEFAULT_SIZE + 1;
    	psq->front = psq->rear = 0;
    }
    bool CircleQueueIsFull(CircleQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	return ((psq->rear + 1) % psq->capacity) == psq->front;
    }
    bool CircleQueueIsEmpty(CircleQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	return psq->front == psq->rear;
    }
    void CircleQueueEnque(CircleQueue *psq, ElemType x)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	if (CircleQueueIsFull(psq))
    	{
    		printf("循环队列已满, %d 不能入队.\n", x);
    		return;
    	}
    	psq->base[psq->rear] = x;
    	psq->rear = (psq->rear + 1) % psq->capacity;
    }
    void CircleQueueDeque(CircleQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	if (CircleQueueIsEmpty(psq))
    	{
    		printf("循环队列已空,不能出队.\n");
    		return;
    	}
    	psq->front = (psq->front + 1) % psq->capacity;
    }
    ElemType CircleQueueFront(CircleQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	if (CircleQueueIsEmpty(psq))
    	{
    		printf("循环队列已空,不能取对头元素.\n");
    		return;
    	}
    
    	return psq->base[psq->front];
    }
    void CircleQueuePrint(CircleQueue *psq)
    {
    	assert(psq != NULL);
    	for (int i = psq->front; i != psq->rear;)
    	{
    		printf("%d ", psq->base[i]);
    		i = (i + 1) % psq->capacity;
    	}
    		printf("\n");
    }
    ///
    //链式队列
    
    
    //#undef ElemType
    
    typedef struct LinkQueueNode
    {
    	ElemType data;
    	struct LinkQueueNode *link;
    }LinkQueueNode;
    
    typedef struct LinkQueue
    {
    	LinkQueueNode *front;
    	LinkQueueNode *rear;
    }LinkQueue;
    
    void LinkQueueInit(LinkQueue *pq);
    void LinkQueueEnQue(LinkQueue *pq, ElemType x);
    void LinkQueueDeQue(LinkQueue *pq);
    void LinkQueuePrint(LinkQueue *pq);
    bool LinkQueueEmpty(LinkQueue *pq);
    ElemType LinkQueueFront(LinkQueue *pq);
    
    void LinkQueueInit(LinkQueue *pq)
    {
    	assert(pq != NULL);
    	pq->front = pq->rear = NULL;
    }
    
    void LinkQueueEnQue(LinkQueue *pq, ElemType x)
    {
    	assert(pq != NULL);
    	LinkQueueNode *node = (LinkQueueNode*)malloc(sizeof(LinkQueueNode));
    	assert(node != NULL);
    	node->data = x;
    	node->link = NULL;
    
    	if (pq->front == NULL)
    		pq->front = pq->rear = node;
    	else
    	{
    		pq->rear->link = node;
    		pq->rear = node;
    	}
    }
    void LinkQueueDeQue(LinkQueue *pq)
    {
    	assert(pq != NULL);
    	if (pq->front != NULL)
    	{
    		LinkQueueNode *p = pq->front;
    		pq->front = p->link;
    		free(p);
    	}
    }
    void LinkQueuePrint(LinkQueue *pq)
    {
    	assert(pq != NULL);
    	LinkQueueNode *p = pq->front;
    	while (p != NULL)
    	{
    		printf("%d ", p->data);
    		p = p->link;
    	}
    	printf("\n");
    }
    
    bool LinkQueueEmpty(LinkQueue *pq)
    {
    	return pq->front == NULL;
    }
    
    ElemType LinkQueueFront(LinkQueue *pq)
    {
    	assert(pq->front != NULL);
    	return pq->front->data;
    }
    
    #endif /* _QUEUE_H_ */
    

    SeqQueueMain.c

    #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
    #include "queue.h"
    void main()
    {
    	SeqQueue Q;
    	SeqQueueInit(&Q);
    	SeqQueueEnque(&Q, 1);
    	SeqQueueEnque(&Q, 2);
    	SeqQueueEnque(&Q, 3);
    	SeqQueueEnque(&Q, 4);
    	SeqQueueEnque(&Q, 5);
    	SeqQueueEnque(&Q, 6);
    	SeqQueueEnque(&Q, 7);
    	SeqQueueEnque(&Q, 8);
    	SeqQueueEnque(&Q, 9);
    	SeqQueuePrint(&Q);
    	printf("队头 = %d\n", SeqQueueFront(&Q));
    	SeqQueueDeque(&Q);
    	SeqQueuePrint(&Q);
    	SeqQueueDeque(&Q);
    	SeqQueuePrint(&Q);
    	printf("队头 = %d\n", SeqQueueFront(&Q));
    	system("pause");
    }
    

    在这里插入图片描述
    LinkQueueMain.c

    #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
    #include "queue.h"
    void main()
    {
    	LinkQueue Q;
    	LinkQueueInit(&Q);
    	LinkQueueEnQue(&Q, 1);
    	LinkQueueEnQue(&Q, 2);
    	LinkQueueEnQue(&Q, 3);
    	LinkQueueEnQue(&Q, 4);
    	LinkQueuePrint(&Q);
    	ElemType val = LinkQueueFront(&Q);
    	LinkQueueDeQue(&Q);
    	printf("出队:%d\n", val);
    	LinkQueuePrint(&Q);
    	system("pause");
    }
    

    在这里插入图片描述
    CircleQueueMain.h

    #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
    #include "queue.h"
    void main()
    {
    	CircleQueue Q;
    	CircleQueueInit(&Q);
    	CircleQueueEnque(&Q, 1);
    	CircleQueueEnque(&Q, 2);
    	CircleQueueEnque(&Q, 3);
    	CircleQueueEnque(&Q, 4);
    	CircleQueueEnque(&Q, 5);
    	CircleQueueEnque(&Q, 6);
    	CircleQueueEnque(&Q, 7);
    	CircleQueueEnque(&Q, 8);
    	CircleQueuePrint(&Q);
    	printf("队头 = %d\n", CircleQueueFront(&Q));
    	CircleQueueDeque(&Q);
    	CircleQueueEnque(&Q, 9);
    	CircleQueuePrint(&Q);
    	printf("队头 = %d\n", CircleQueueFront(&Q));
    	
    	system("pause");
    }
    

    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 循环队列

    2018-10-30 20:19:50
    它只允许表的一端进行插入,而另一端进行删除。允许删除的一端称为队头(front),允许插入的一端称为队尾(rear)。 队列具有先进先出原则,与栈的先进后出形成对比入队,出队操作原理 由于队列的队头和队尾的位置...

    队列(Queue)也是一种运算受限的线性表。它只允许在表的一端进行插入,而在另一端进行删除。允许删除的一端称为队头(front),允许插入的一端称为队尾(rear)。
    队列具有先进先出原则,与栈的先进后出形成对比入队,出队操作原理

    由于队列的队头和队尾的位置是变化的,因而要设两个指针和分别指示队头和队尾元素在队列中的位置,它们的初始值地队列初始化时均应置为0。入队时将新元素插入所指的位置,然后将加1。出队时,删去所指的元素,然后将加1并返回被删元素。

    和栈类似,队列中亦有上溢和下溢现象。此外,顺序队列中还存在“假上溢”现象。因为在入队和出队的操作中,头尾指针只增加不减小,致使被删除元素的空间永远无法重新利用。因此,尽管队列中实际的元素个数远远小于向量空间的规模,但也可能由于尾指针巳超出向量空间的上界而不能做入队操作。

    为充分利用向量空间。克服上述假上溢现象的方法是将向量空间想象为一个首尾相接的圆环,并称这种向量为循环向量,存储在其中的队列称为循环队列(Circular Queue)。在循环队列中进行出队、入队操作时,头尾指针仍要加1,朝前移动。只不过当头尾指针指向向量上界(QueueSize-1)时,其加1操作的结果是指向向量的下界0。

    由于入队时尾指针向前追赶头指针,出队时头指针向前追赶尾指针,故队空和队满时头尾指针均相等。因此,我们无法通过front=rear来判断队列“空”还是“满”。

    注:先进入的为‘头’,后进入的为‘尾’。

    解决此问题的方法至少有三种:

    其一是另设一个布尔变量以匹别队列的空和满;

    其二是少用一个元素的空间,约定入队前,测试尾指针在循环意义下加1后是否等于头指针,若相等则认为队满(注意:rear所指的单元始终为空);

    //判断队满
    int QueueFull(cirqueue *q)
    {
    return (q->count == QueueSize);
    }
    判断队空

    //判断队空
    int QueueEmpty(cirqueue *q)
    {
    return (q->count == 0);
    }
    入队

    //入队
    void EnQueue(cirqueue *q, datatype x)
    {
    assert(QueueFull(q) == 0); //q满,终止程序

     q->count++;
     q->data[q->rear] = x;
     q->rear = (q->rear + 1)%QueueSize; //循环队列设计,防止内存浪费
    

    }
    出队

    //出队
    datatype DeQueue(cirqueue *q)
    {
    datatype temp;

     assert(QueueEmpty(q) == 0);//q空,则终止程序,打印错误信息
    
     temp = q->data[q->front];
     q->count--;
     q->front = (q->front + 1)%QueueSize;
     return temp;
     循环队列:
    
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    
    #define  N    32
    
    typedef struct _stack_
    {
        int data[N] ;
        int front,rear;
    }sequeue_t ;
    
    sequeue_t * create_empty_sequeue(void)
    {
        sequeue_t * s = (sequeue_t*) malloc(sizeof(sequeue_t) ) ;
        s->front = s->rear = 0;
        memset(s->data,0,N) ;
        return s;
    }
    int sequeue_is_empty(sequeue_t * s)
    {
        return (s->front == s->rear)?1:0;
    }
    int sequeue_is_full(sequeue_t * s)
    {
        return abs(s->rear - s->front) == N-1 ?1:0;
    }
    int sequeue_enqueue(sequeue_t * s,int value)
    {
        int ret ;
        if(sequeue_is_full(s))
        {
            printf("sequeue is full\n");
            return -1;
        }
        else 
        {
            s->rear = s->rear %(N-1);
            s->data[s->rear]  = value;
            s->rear  ++;
        }
        return 0;
    }
    int sequeue_dequeue(sequeue_t * s,int *pvalue)
    {
        if(sequeue_is_empty(s))
        {
            printf("sequeue is empty\n");
            return -1;
        }
        else 
        {
            s->front = s->front %(N-1);
            *pvalue = s->data[s->front] ;
            s->front  ++;
        }
        return 0;
    }
    
    
    int main()
    {
        int i,value;
        sequeue_t * SQ = create_empty_sequeue();
        for(i=0;i<40;i++)
        {
            printf("%3d",i);
            sequeue_enqueue(SQ,i);
        }
        printf("\n");
        for(i=0;i<40;i++)
        {
            sequeue_dequeue(SQ,&value);
            printf("%3d",value);
        }
        printf("\n");
    
        return 0;
    }
    
    

    领卓教育

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  • 队列 和 循环队列

    2020-10-18 21:56:54
    队列也是一种运算受限制的线性表,它只允许表的一端进行插入,而另外一段只允许进行删除。 允许删除的一端称为队头(Front);允许删除的一端称为队尾(Rear)。 顺序队列实际上是受限的顺序表,和顺序表一样,顺序...

    队列也是一种运算受限制的线性表,它只允许在表的一端进行插入,而另外一段只允许进行删除。

    允许删除的一端称为队头(Front);允许删除的一端称为队尾(Rear)。

    顺序队列实际上是受限的顺序表,和顺序表一样,顺序队列也必须采用一个数组来存放当前数据元素。

    当队尾(Rear)达到 最大位置时(Maxsize)。 表示此时空间不足,已经不能在入队了。但是随着我们出队Front 向前移动, (0~Front) 的空间是剩余的。 我们称这种现象为假上溢。

    为了克服假上溢现象:我们讲队列的头尾连起来形成一个环(循环队列), (即 原来 -1 的位置就是现在 Maxsize -1 的位置)

    循环队列每次移动思路:

    每次移动 Rear = (Rear +1)%Maxsize;

    每次移动Front = (Front +1)%Maxsize;

     

    顺序队列

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    using namespace std;
    const int Maxsize=1000;
    typedef struct node{
        int data[Maxsize];
        int Front,Rear;///头指针和尾指针,分别指向队头和队尾
    }*Sq;
    void Init_Sequeue(Sq &Q){
         Q->Front=-1;
         Q->Rear=-1;
    }
    int Out_Queue(Sq &Q){///获取队头元素
       if(Q->Front>=Q->Rear)
        cout<<"Queue id NULL"<<endl;
       else
       {
           Q->Front++;
           return Q->data[Q->Front];
       }
    }
    void In_Queue(Sq &Q,int e){///入队
       if(Q->Rear>=Maxsize-1)
        cout<<"Queue is overfloor"<<endl;
       else{
        Q->Rear++;
        Q->data[Q->Rear]=e;
       }
    }
    int main(){
         Sq Q=(Sq)malloc(sizeof(Sq));
         Init_Sequeue(Q);
         int n,i;
         cin>>n;///入队5个数
          for(i=1;i<=n;i++)
            In_Queue(Q,i);
        cout<<"出队序列:";
         for(i=1;i<=n;i++)
            cout<<Out_Queue(Q)<<" ";
        return 0;
    }
    

     

    循环队列(顺序存储)

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    using namespace std;
    const int Maxsize = 1000;
    typedef struct node{
       int data[Maxsize];
       int Front,Rear;
    }*Sq;
    void Init_Queue(Sq &Q){///置空循环队列
        Q->Front=Maxsize-1;
        Q->Rear=Maxsize-1;
    }
    bool is_Empty(Sq Q){///判空
      if(Q->Front==Q->Rear)
             return true;
         else
        return false;
    }
    void In_Queue(Sq &Q,int e){///入队
        if(Q->Front==((Q->Rear+1)%Maxsize)){///队以满,上溢; 在移动 Front 以前判断之前的尾巴Rear 在移动一个是不是队为,如果是,这表是满了
         cout<<"Queue is overfloor"<<endl;
        }
        else{
            Q->Rear=(Q->Rear+1)%Maxsize;///
            Q->data[Q->Rear]=e;
        }
    }
    int  Out_Queue(Sq &Q){///出队
        if(is_Empty(Q))
            cout<<"Queue is underfloor"<<endl;
        else
            Q->Front=(Q->Front+1)%Maxsize;
            return Q->data[Q->Front];
    }
    int GET_head_Queue(Sq Q){///获取当前对头元素
         if(is_Empty(Q))
           {
                cout<<"Queue is NULL"<<endl;
           }
        else{
             int id=(Q->Front+1)%Maxsize;
            return Q->data[id];
        }
    }
    int main()
    {
        Sq Q=(Sq)malloc(sizeof(Sq));
        Init_Queue(Q);
        int n,i;
        cin>>n;
        for(i=1;i<=n;i++)
        In_Queue(Q,i);
        cout<<"获取当前队头元素:"<<GET_head_Queue(Q)<<endl;
        cout<<"依次出队:"<<endl;
        for(i=1;i<=n;i++)
        cout<<Out_Queue(Q)<<" ";
        cout<<endl;
        return 0;
    }
    

     

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  •  队列(Queue)是只允许一端进行插入,而另一端进行删除运算受限的线性表  (1)允许删除的一端称为队头(Front)。 (2)允许插入的一端称为队尾(Rear)。 (3)当队列中没有元素称为空队列。 (4)...
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    千次阅读 2018-12-12 19:36:10
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    2020-08-31 16:35:41
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    2018-08-11 21:08:06
     是运算受到限制的线性表,只允许表的一端进行入队,另一端进行出队;通常我们尾部进行入队(rear),对头就行出队(front)。头删和尾插的时间复杂度都为O(1); (2)分类 循环顺序队列  1.入队采用...
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  • 栈是限定仅表尾进行插入和操作线性表。队列是只允许一端进行插入操作、而另一端进行删除操作的线性表 1.栈的顺序存储结构 ...确定队列长度最大值的情况下,建议用循环队列,如果你无法预估队列的长度
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    千次阅读 2016-06-03 21:38:55
    队列(Queue)是只允许一端进行插入,而另一端进行删除运算受限的线性表。 (1)允许删除的一端称为队头(Front)。 (2)允许插入的一端称为队尾(Rear)。 (3)当队列中没有元素称为空队列。 ...
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    2020-10-28 11:04:00
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    2021-01-16 14:37:36
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    2015-09-26 10:10:04
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  • 队列是只允许一端进行删除另一端进行插入的顺序表,通常将允许删除的这一端称为队头,允许插入的这一端称为队尾。当表中没有元素称为空队列队列的修改是依照先进先出的原则进行的,因此队列也称为先进先...
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空空如也

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循环队列在进行删除运算时