3.28 假设以带头结点的循环链表表表示队列,并且只设一个指针指向队尾元素结点(注意不设头指针),试编写相应的队列初始化、入队列和出队列的算法。
时间: 2024-11-10 16:27:11 浏览: 30
在带头结点的循环链表中表示队列,由于只有一个指针指向队尾,我们通常称这个指针为`rear`(队尾)。为了实现队列的初始化、入队(Enqueue)和出队(Dequeue),我们可以按照以下步骤设计算法:
### 初始化队列(Queue Initialize)
```python
// 队列初始化函数
void initializeQueue(CircularLinkedList& queue) {
// 将rear设置为头节点
queue.rear = queue.head;
queue.rear.next = queue.rear; // 设置形成循环
queue.size = 0; // 初始化队列大小为0
}
```
这里假设`CircularLinkedList`是一个自定义的数据结构,包含一个指向头节点的指针`head`以及成员变量`rear`和`size`。
### 入队操作(enqueue)
```python
// 入队操作函数
void enqueue(CircularLinkedList& queue, Node* data) {
Node* newNode = new Node(data); // 创建新节点
// 如果队列已满(即 rear 指向头节点并形成了循环)
if (queue.rear == queue.head && queue.rear->next == queue.head) {
// 队列已满,无法插入
return;
}
// 否则,将新节点连接到队尾,并更新 rear
queue.rear->next = newNode;
newNode->next = queue.head;
queue.rear = newNode;
queue.size++; // 队列大小加一
}
```
这里,`Node* data`是要入队的数据。
### 出队操作(dequeue)
```python
// 出队操作函数(如果队列非空)
Node* dequeue(CircularLinkedList& queue) {
if (queue.isEmpty()) {
return nullptr; // 队列为空,返回空指针
}
Node* removedData = queue.head->data; // 保存数据
Node* temp = queue.head;
// 更新队首和队尾指针,删除头节点
queue.head = queue.head->next;
if (queue.head == queue.rear) { // 队列长度大于1时
queue.rear->next = queue.head; // 保持循环结构
} else {
queue.rear = queue.rear->next; // 当只有一个元素时,rear也移位
}
queue.size--; // 队列大小减一
delete temp; // 释放原头节点
return removedData; // 返回出队的数据
}
```
这里,`isEmpty()`是一个辅助函数检查队列是否为空。
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