如果用一个循环数组表示队列,并且只设队列头指针front,不设尾指针rear,而是另设count记录队列中元素个数。请编写算法实现队列的入队和出队操作
时间: 2023-05-31 21:18:40 浏览: 436
设一循环队列Queue,只有头指针front,不设尾指针,另设一个内含元素个数的计数器,试写出相应的进队、出队算法。
### 回答1:
入队操作:
1. 判断队列是否已满,如果已满则返回错误信息。
2. 将新元素插入到队列头指针front所指向的位置。
3. 将队列头指针front向后移动一位。
4. 将队列中元素个数count加1。
出队操作:
1. 判断队列是否为空,如果为空则返回错误信息。
2. 将队列头指针front所指向的元素取出并返回。
3. 将队列头指针front向后移动一位。
4. 将队列中元素个数count减1。
### 回答2:
使用循环数组表示队列时,需要设定一个固定大小的数组,可以利用模运算来实现循环。
首先,入队操作需要满足以下条件:
1. 判断队列是否已满,如果已满则插入失败,否则执行下一步。
2. 在队列头指针front的位置插入元素,同时将front指针向后移动一位。
3. 如果front指针移动后越界,则需要将其置为0,以保证循环。
4. 将元素数量count加1。
代码如下:
```
void enqueue(int queue[], int x, int& front, int& count, int size) {
if (count == size) {
cout << "队列已满,无法插入" << endl;
return;
}
queue[front] = x;
front = (front + 1) % size;
count++;
}
```
其次,出队操作需要满足以下条件:
1. 判断队列是否为空,如果为空则出队失败,否则执行下一步。
2. 取出队列第一个元素,将其赋值给一个临时变量。
3. 将队列头指针front向后移动一位。
4. 如果front指针移动后越界,则需要将其置为0,以保证循环。
5. 将元素数量count减1。
6. 返回临时变量作为出队的元素。
代码如下:
```
int dequeue(int queue[], int& front, int& count, int size) {
if (count == 0) {
cout << "队列为空,无法出队" << endl;
return -1;
}
int res = queue[(front - count + size) % size];
front = (front + size - 1) % size;
count--;
return res;
}
```
需要注意的是,出队操作时我们需要根据元素数量count来定位队列最后一个元素的位置,因为front指针并不指向队列尾部。因此,我们需要用(front - count + size) % size的方式来计算队列最后一个元素的下标。
以上是使用循环数组表示队列,只设队列头指针front的情况下,入队和出队的操作实现。
### 回答3:
使用循环数组表示队列的时候,可以将数组中每一个元素看作是队列中的一个位置,而不是一个具体的元素。队列头指针front指向队列第一个元素,入队操作时,将元素放在队列头指针的下一个位置,并将队列头指针前移一个位置;出队操作时,直接将队列头指针往前移动一个位置即可。
具体实现时,需要考虑如下几个因素:
1. 判断队列是否为空
使用count记录当前队列中元素个数,当count为0时,说明队列为空。
2. 判断队列是否已满
使用数组大小作为队列大小,当队列头指针front和count相等时,说明队列已满。
3. 入队操作
将元素放在队列头指针的下一个位置,即front+1,同时count+1。如果队列已满,则无法入队,抛出异常或者返回错误值。
4. 出队操作
需要先判断队列是否为空,如果为空则无法出队,抛出异常或者返回错误值。否则,将队列头指针往前移动一个位置,即front+1,并将count减1,返回队列头指针指向的元素。
下面是使用循环数组表示队列的Java代码实现:
```java
public class CircularQueue {
private int front;
private int count;
private int[] queueArray;
public CircularQueue(int size) {
queueArray = new int[size];
front = 0;
count = 0;
}
public boolean isEmpty() {
return count == 0;
}
public boolean isFull() {
return count == queueArray.length;
}
public void enqueue(int element) {
if (isFull()) {
throw new IllegalStateException("Queue is full");
}
int rear = (front + count) % queueArray.length;
queueArray[rear] = element;
count++;
}
public int dequeue() {
if (isEmpty()) {
throw new IllegalStateException("Queue is empty");
}
int element = queueArray[front];
front = (front + 1) % queueArray.length;
count--;
return element;
}
}
```
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