c++设计一个代main函数的算法,利用循环队列的基本运算,删除指定队列中的队尾元素,并且保持其他元素次序不变,并且计算循环队列元素个数。要求算法的空间复杂度为O(1)
时间: 2024-03-31 11:35:07 浏览: 85
首先,我们需要设计一个循环队列的数据结构,用于存储元素。该数据结构应该包括以下成员变量:
- `int* data`:指向存储元素的数组。
- `int front`:队头指针,指向队首元素。
- `int rear`:队尾指针,指向队尾元素的下一个位置。
- `int size`:队列的最大容量。
- `int count`:队列中元素的个数。
接下来,我们可以设计一个函数来删除指定循环队列中的队尾元素。具体步骤如下:
1. 如果队列为空,则直接返回。
2. 如果队列不为空,则将队尾指针 `rear` 向前移动一位,即 `rear = (rear - 1 + size) % size`。
3. 将队尾元素的值赋为 0。
4. 将队列元素个数 `count` 减一。
最后,我们可以把这个函数封装成一个代替 `main` 函数的算法,具体过程如下:
1. 创建一个循环队列,并初始化队头指针 `front` 和队尾指针 `rear`。
2. 读入要删除的元素的位置 `pos`。
3. 如果队列为空,则直接返回。
4. 如果要删除的位置 `pos` 不合法,则输出错误信息并返回。
5. 如果要删除的是队列中唯一的元素,则直接删除。
6. 如果要删除的是队列中的最后一个元素,则调用上述删除函数进行删除。
7. 如果要删除的是队列中的其他元素,则将其与队尾元素交换,并调用上述删除函数进行删除。
8. 输出删除后的队列元素个数。
完整的 C++ 代码如下:
相关问题
c++设计一个完整的算法,利用循环队列的基本运算,删除指定队列中的队尾元素,并且保持其他元素次序不变,并且计算循环队列元素个数。要求算法的空间复杂度为O(1)
好的,下面是算法的实现过程:
1. 定义循环队列的结构体,包括队列的容量、队头指针、队尾指针和队列元素数组。
```
struct Queue {
int capacity;
int front;
int rear;
int* elements;
};
```
2. 初始化循环队列,分配队列元素数组的空间并将队头和队尾指针都指向第一个元素的位置。
```
void initQueue(Queue* q, int capacity) {
q->capacity = capacity;
q->front = 0;
q->rear = 0;
q->elements = new int[capacity];
}
```
3. 判断队列是否为空,根据队头和队尾指针是否相等来判断。
```
bool isEmpty(Queue* q) {
return q->front == q->rear;
}
```
4. 判断队列是否已满,根据队尾指针是否在队头指针的前一个位置来判断。
```
bool isFull(Queue* q) {
return (q->rear + 1) % q->capacity == q->front;
}
```
5. 入队操作,将元素添加到队尾,队尾指针加1。
```
void enqueue(Queue* q, int element) {
if (isFull(q)) {
// 队列已满,无法添加元素
return;
}
q->elements[q->rear] = element;
q->rear = (q->rear + 1) % q->capacity;
}
```
6. 出队操作,删除队头元素,队头指针加1。
```
int dequeue(Queue* q) {
if (isEmpty(q)) {
// 队列为空,无法删除元素
return -1;
}
int element = q->elements[q->front];
q->front = (q->front + 1) % q->capacity;
return element;
}
```
7. 删除指定队列中的队尾元素,先将队尾指针减1,然后将队尾元素赋值为0。
```
void deleteTail(Queue* q) {
if (isEmpty(q)) {
// 队列为空,无法删除元素
return;
}
q->rear = (q->rear + q->capacity - 1) % q->capacity;
q->elements[q->rear] = 0;
}
```
8. 计算循环队列元素个数,根据队尾指针和队头指针的位置关系来计算。
```
int size(Queue* q) {
return (q->rear - q->front + q->capacity) % q->capacity;
}
```
这样,我们就实现了一个利用循环队列的基本运算删除指定队列中的队尾元素,并且保持其他元素次序不变,并且计算循环队列元素个数的算法,其空间复杂度为O(1)。
设计一个算法,利用循环队列的基本运算和《教程》中例3.13求循环队列元素个数的算法,删除指定队列中的队尾元素,并且保持其他元素次序不变。要求算法的空间复杂度为O(1)。
算法思路如下:
1. 判断队列是否为空,如果为空,则无法删除队尾元素,直接返回。
2. 判断队列是否只有一个元素,如果只有一个元素,则直接将队尾指针置为-1,表示队列为空。
3. 如果队列中有多个元素,则需要先找到队尾元素的前一个元素位置。
4. 对于循环队列,需要特别处理队尾指针的位置,防止出现越界的情况。
5. 将队尾指针减1,表示删除队尾元素。
6. 返回删除的元素值。
算法的C++代码实现如下:
```
#define MAX_SIZE 100
typedef int ElemType;
typedef struct {
ElemType data[MAX_SIZE];
int front, rear;
} SqQueue;
int QueueLength(SqQueue Q) {
return (Q.rear - Q.front + MAX_SIZE) % MAX_SIZE;
}
bool QueueEmpty(SqQueue Q) {
return Q.front == Q.rear;
}
bool QueueFull(SqQueue Q) {
return (Q.rear + 1) % MAX_SIZE == Q.front;
}
bool DeQueue(SqQueue &Q, ElemType &x) {
if (QueueEmpty(Q)) {
return false;
}
x = Q.data[Q.rear];
Q.rear = (Q.rear - 1 + MAX_SIZE) % MAX_SIZE;
return true;
}
bool DeleteQueueTail(SqQueue &Q, ElemType &x) {
if (QueueEmpty(Q)) {
return false;
}
if (QueueLength(Q) == 1) {
x = Q.data[Q.rear];
Q.rear = -1;
Q.front = 0;
return true;
}
int p = (Q.rear - 1 + MAX_SIZE) % MAX_SIZE;
x = Q.data[Q.rear];
Q.rear = p;
return true;
}
```
可以看到,这个算法的空间复杂度为O(1),符合题目要求。
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