假设以不带头节点的循环单链表表示队列,并且只设一个指针指向队尾节点,但不设头指针,请设计出对应的出队和入队算法
时间: 2024-11-09 07:20:51 浏览: 42
当使用不带头节点的循环单链表表示队列时,由于没有显式的头节点,我们可以利用链表的特性,即最后一个元素的下一个元素仍然是第一个元素,来模拟队列的先进先出(FIFO)行为。在这种情况下,我们只需要维护一个指向队尾节点的指针`rear`。
**入队操作(Enqueue):**
1. 创建一个新的节点,存储新数据。
2. 将`rear`的下一个节点设置为新创建的节点,即将`rear->next`指向新节点。
3. 更新`rear`为新节点,使它成为新的队尾:`rear = rear->next;`
**出队操作(Dequeue):**
1. 检查队列是否为空。如果`rear`等于`nullptr`,说明队列为空,不能进行出队操作,返回错误或特殊值。
2. 返回并删除当前队尾节点的数据:`data = rear->data;`
3. 更新队尾指针,使其移到前一个位置:`rear = rear->next;`
4. 如果`rear`现在又回到了原点(即`rear == nullptr`),意味着队列只剩下一个元素,这时队尾和头实际上是一致的,所以要确保`rear`更新为非空节点(通常是`rear->next`)。
下面是用C++实现的简化版本:
```cpp
struct Node {
int data;
Node* next;
};
// 初始化一个空队列
Node* createQueue() { return nullptr; }
// 入队操作
void enqueue(Node*& rear, int value) {
Node* newNode = new Node{value};
newNode->next = rear->next;
rear->next = newNode;
if (rear == newNode) {
rear = newNode->next; // 队列只有一个元素时,更新后指针
}
}
// 出队操作
int dequeue(Node*& rear) {
if (rear == nullptr) {
throw std::runtime_error("Queue is empty"); // 或者返回特殊值
}
int data = rear->data;
Node* temp = rear->next;
rear = temp;
if (rear == nullptr) { // 队列只剩一个元素时,更新后指针
rear = rear->next;
}
delete temp; // 注意释放内存
return data;
}
```
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