为了完成本关任务,你需要掌握:1. 理解和掌握循环队列的类型定义方法。2. 掌握循环队列中的基本运算,包括创建、判空及判满、出队/入队等基本操作。
时间: 2023-06-03 09:04:37 浏览: 137
这是一个技术问题,我可以回答。为了完成本关任务,需要先定义循环队列的数据结构,包括队头、队尾、队列容量等属性。然后,对于入队操作,需要判断队列是否已满,如果是,则无法入队;否则,将新元素加入队尾,并更新队尾指针。对于出队操作,需要判断队列是否为空,如果是,则无法出队;否则,将队头元素取出,并更新队头指针。当队头指针和队尾指针相等时,队列为空。当队尾指针加1后与队头指针相等时,队列已满。
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6..如果允许在循环队列的两端都可以进行插入和删除操作。要求: ① 写出循环队列的类型定义; ② 写出“从队尾删除”的算法。心
### 回答1:
① 循环队列的类型定义
```
typedef struct {
ElementType data[MAX_SIZE];
int front, rear;
} LoopQueue;
```
其中 `ElementType` 为数据类型,`MAX_SIZE` 为循环队列的最大长度,`front` 和 `rear` 分别指向队列的头部和尾部。
② “从队尾删除”的算法
```
void DeleteFromRear(LoopQueue *Q) {
if (Q->front == Q->rear) {
printf("Error: the queue is empty.\n");
return;
}
Q->rear = (Q->rear - 1 + MAX_SIZE) % MAX_SIZE;
}
```
上述算法中,先判断队列是否为空,如果为空则输出错误信息,否则令 `rear` 减一,再用 `MAX_SIZE` 取模以实现循环队列的特性。
### 回答2:
循环队列是一种具有固定大小的队列,可以循环使用空间来存储数据。如果允许在循环队列的两端都可以进行插入和删除操作,可以采用以下的队列类型定义:
```python
class CircularQueue:
def __init__(self, capacity):
self.capacity = capacity # 队列的总容量
self.head = 0 # 队列头部的索引
self.tail = 0 # 队列尾部的索引
self.size = 0 # 当前队列的元素个数
self.data = [None] * capacity # 用列表存储队列的元素
# 判断队列是否为空
def is_empty(self):
return self.size == 0
# 判断队列是否已满
def is_full(self):
return self.size == self.capacity
# 从队尾插入元素
def enqueue_rear(self, item):
if self.is_full():
return False # 队列已满,无法插入元素
self.tail = (self.tail + 1) % self.capacity
self.data[self.tail] = item
self.size += 1
return True
# 从队尾删除元素
def dequeue_rear(self):
if self.is_empty():
return None # 队列为空,无法删除元素
rear_item = self.data[self.tail]
self.data[self.tail] = None
self.tail = (self.tail - 1 + self.capacity) % self.capacity
self.size -= 1
return rear_item
```
从队尾删除元素的算法如下:
1. 判断队列是否为空,如果为空则无法删除元素,返回None。
2. 获取队列尾部的元素rear_item。
3. 将队列尾部的元素设为None。
4. 队尾索引tail向前移动一位,如果tail已经到达队列的最前面(索引0)则将tail移动到队列最后(索引capacity-1)。
5. 更新队列的元素个数size,减1。
6. 返回被删除的元素rear_item。
### 回答3:
1. 循环队列的类型定义:
```c
#define MaxSize 100
typedef struct {
int data[MaxSize];
int front, rear;
} CircleQueue;
```
其中,`MaxSize` 为循环队列的最大容量,`data[MaxSize]` 为队列元素存放的数组,`front` 为队列头指针,`rear` 为队列尾指针。
2. 从队尾删除的算法:
```c
int DeleteRear(CircleQueue *Q) {
if(Q->rear == Q->front) {
printf("循环队列为空,无法进行删除操作\n");
return -1; // 返回一个特殊值表示删除失败
}
int x = Q->data[Q->rear];
Q->rear = (Q->rear - 1 + MaxSize) % MaxSize; // 更新队尾指针
return x;
}
```
该算法首先判断队列是否为空,若为空则无法进行删除操作,返回一个特殊值表示删除失败。如果队列不为空,则将队尾元素保存到变量 `x` 中,并根据循环队列的特性更新队尾指针,完成删除操作。最后,返回删除的元素值。
编写一个程序 SqQueue.cpp (或.c),实现循环队列的各种基本运算(假设队中 元素类型 QElemType 为 char);
好的,下面是 SqQueue.cpp 的实现:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
#define MAXSIZE 100 // 定义队列的最大长度
typedef char QElemType; // 定义队列元素的类型
// 循环队列结构体
typedef struct {
QElemType data[MAXSIZE];
int front; // 队头指针
int rear; // 队尾指针
} SqQueue;
// 初始化队列
void InitQueue(SqQueue &Q) {
Q.front = Q.rear = 0;
}
// 判断队列是否为空
bool QueueEmpty(SqQueue Q) {
return Q.front == Q.rear;
}
// 判断队列是否已满
bool QueueFull(SqQueue Q) {
return (Q.rear + 1) % MAXSIZE == Q.front;
}
// 入队操作
bool EnQueue(SqQueue &Q, QElemType x) {
if (QueueFull(Q)) {
return false;
}
Q.data[Q.rear] = x;
Q.rear = (Q.rear + 1) % MAXSIZE;
return true;
}
// 出队操作
bool DeQueue(SqQueue &Q, QElemType &x) {
if (QueueEmpty(Q)) {
return false;
}
x = Q.data[Q.front];
Q.front = (Q.front + 1) % MAXSIZE;
return true;
}
// 获取队头元素
bool GetHead(SqQueue Q, QElemType &x) {
if (QueueEmpty(Q)) {
return false;
}
x = Q.data[Q.front];
return true;
}
int main() {
SqQueue Q;
InitQueue(Q);
EnQueue(Q, 'a');
EnQueue(Q, 'b');
EnQueue(Q, 'c');
QElemType x;
DeQueue(Q, x);
cout << "出队元素为:" << x << endl;
GetHead(Q, x);
cout << "队头元素为:" << x << endl;
return 0;
}
```
以上就是 SqQueue.cpp 的实现,其中包括了循环队列的初始化、判断队列是否为空、判断队列是否已满、入队操作、出队操作、获取队头元素等基本运算。