本题重新定义队列出队的操作：队首出队的数字重新在队尾入队。例：队列中有1 2 3三个数字，现要求队首出队，则1从队首出队，同时1从队尾入队，队列变成2 3 1。入队的顺序为1,2,3,4......n，同时给一个二进制字符串，1代表出队操作，0代表入队操作。输入格式: 在第一行有两个数字n,m(n<=100,n<m)，其中n为入队的数字个数，m代表操作数接下来m行，每行一个数字，1或者0，代表不同的操作输出格式: 输出操作后队列的每个数字，数字间以空格分隔，最后一个数字后没有空格输入样例: 5 8 0 0 1 0 1 0 1 0 输出样例: 3 2 4 1 5

时间: 2024-03-26 13:37:04 浏览: 51

第2章-实验3-模拟进程队列管理-入队与出队-yz1

**进程队列管理** 在操作系统中，进程是执行程序的实例，它们共享系统资源并按特定的方式进行调度。多道程序设计系统允许同时存在多个进程，但单个处理器一次只能执行一个进程。为了有效地管理这些进程，操作系统使用了进程队列的概念。 **0. 进程队列概述** 进程队列是将具有相同状态的进程组织在一起的一种方法。这种队列由进程控制块（PCB）组成，每个PCB包含了进程的基本信息和状态。在多道程序系统中，进程可能处于就绪、阻塞或运行状态，对应于不同的队列。当进程的状态变化时，例如从运行变为就绪，它会从一个队列移出并加入到另一个队列。这一过程包括出队（从当前队列移出）和入队（加入到新的队列）。 **1. 链接方式** 进程队列的链接可以采用单向链表或双向链表。在单向链表中，每个PCB有一个指向前一个PCB的指针，而在双向链表中，每个PCB都有指向前一个和后一个PCB的指针。入队和出队操作都需要找到队列头，然后更新指针以实现进程的添加或移除。 **2. 单链表的入队和出队** 对于单链表的实现，`creat()`函数用于初始化空的进程队列，`append()`函数用于将新进程添加到队列尾部，`print()`函数则用于显示队列中的所有进程。在入队操作中，我们需要检查新进程是否已经存在于队列中，如果不存在，则将其添加到队列尾部。出队操作则根据指定的进程ID从队列中移除进程，可以是队首、队中或队尾的进程。 **3. 代码实现** 以下为简化版的C++代码实现思路： ```cpp // 单链表节点定义 struct ProcessPCB { int id; ProcessPCB* next; }; // 创建空队列 ProcessPCB* creat() { return NULL; } // 添加进程到队尾 ProcessPCB* append(ProcessPCB* head, int id) { ProcessPCB* newpcb = new ProcessPCB{ id, NULL }; if (!head) { head = newpcb; } else { ProcessPCB* temp = head; while (temp->next) { temp = temp->next; } temp->next = newpcb; } return head; } // 输出队列 void print(ProcessPCB* head) { while (head) { printf("%d -> ", head->id); head = head->next; } printf("NULL\n"); } // 主函数示例 int main() { // 初始化队列，模拟入队和出队 ProcessPCB* queue = creat(); queue = append(queue, 1); queue = append(queue, 3); queue = append(queue, 4); queue = append(queue, 2); printf("Queue: "); print(queue); // 出队示例 // queue = del(queue, 3); // 根据实际实现完成删除操作 printf("After Dequeue: "); print(queue); } ``` **4. 双向链表的出入队** 双向链表的实现相对复杂，因为每个PCB不仅有指向下一个节点的指针，还有指向前一个节点的指针。这使得在队列中间插入和删除进程更为便捷。提交作业时，除了提供源代码，还需要详细描述算法思想，可以使用伪代码或流程图来展示。模拟进程队列管理是理解操作系统调度和并发处理的关键实践。通过编程实现入队和出队操作，有助于深入理解进程管理的基本原理和数据结构的运用。

题目描述本题重新定义队列出队的操作：队首出队的数字重新在队尾入队。例：队列中有1 2 3三个数字，现要求队首出队，则1从队首出队，同时1从队尾入队，队列变成2 3 1。入队的顺序为1,2,3,4……n，同时给一个二进制字符串，1代表出队操作，0代表入队操作。输入格式: 在第一行有两个数字n,m(n<=100,n<m)，其中n为入队的数字个数，m代表操作数接下来m行，每行一个数字，1或者0，代表不同的操作输出格式: 输出操作后队列的每个数字，数字间以空格分隔，最后一个数字后没有空格输入样例: 5 8 0 0 1 0 1 0 1 0 输出样例: 3 2 4 1 5 算法1 (模拟) $O(m*n)$ 首先按题目要求进行模拟，考虑到每次操作后队首元素会重新入队，因此需要使用队列来模拟。同时，每次出队操作后，将队首元素重新入队，可以直接将队首元素出队然后再入队即可。时间复杂度每个元素最多被访问两次，因此时间复杂度为$O(m*n)$。空间复杂度需要开辟一个队列空间，因此空间复杂度为$O(n)$。 C++ 代码算法2 (优化) $O(m)$ 由于每次出队操作后，队首元素重新入队，因此我们可以不必真正地将队首元素出队再入队，而是记录下队首元素，然后让队首指针向右移动一个位置。当队首指针移动到队列末尾时，将其置为0，类似于循环数组的实现。时间复杂度每个元素最多被访问两次，因此时间复杂度为$O(m)$。空间复杂度只需要开辟一个数组空间，因此空间复杂度为$O(n)$。 C++ 代码

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