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: 2023-06-05 18:48:12 浏览: 264
队列初始化算法:
初始化头结点,使其指向自己。
将队尾指针指向头结点。
将队列长度设置为0。
入队列算法:
创建一个新的结点,并将数据存入其中。
将新结点插入到队尾指针所指向的结点之后。
将队尾指针指向新结点。
队列长度加1。
出队列算法:
判断队列是否为空,如果为空则返回错误信息。
将头结点的下一个结点保存到一个临时变量中。
将头结点的下一个结点从链表中删除。
如果删除的结点是队尾指针所指向的结点,则将队尾指针指向头结点。
队列长度减1。
返回删除的结点中存储的数据。
相关问题
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。
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)
// 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)
// 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)
// 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。
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。求数据结构代码
假设我们使用单链表作为队列的基础数据结构,由于需要维持队尾节点,我们可以这样做:
// 定义链表节点
typedef struct Node {
int data; // 节点的数据部分
struct Node* next; // 指向下一个节点的指针
} QueueNode;
// 初始化空队列
void initQueue(QueueNode** tail) {
*tail = NULL;
}
// 入队操作 - 添加元素到队尾
void enqueue(QueueNode** tail, int value) {
if (*tail == NULL) { // 如果队列为空,创建新节点并设置为头尾
QueueNode* newNode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
newNode->data = value;
newNode->next = newNode; // 创建循环链表
*tail = newNode;
} else {
QueueNode* newNode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
newNode->data = value;
newNode->next = *tail; // 新节点的next指向当前尾部
*tail->next = newNode; // 尾部的next指向前一个新节点,形成循环
*tail = newNode; // 更新尾部指针
}
}
// 出队操作 - 返回并移除队首元素(循环链表特殊情况:如果队列只有一个元素,它会被移除)
int dequeue(QueueNode* head) {
if (head != NULL) {
int value = head->data;
QueueNode* temp = head->next;
free(head); // 释放头节点
if (temp == head) { // 如果只有一个元素,更新头尾
head = NULL;
} else {
head = temp;
}
return value;
} else {
printf("Queue is empty.\n");
return -1; // 队列为空,返回错误值
}
}
在这个实现中,initQueue()
初始化一个空的队列,enqueue()
用于添加元素到队尾,而dequeue()
用于移除并返回队首元素(如果是循环链表,则会自动处理只有一个元素的情况)。