用尾指针表示的循环单链表模拟实现队列的入队和出队操作,要求设计的入队函数EnQueue和出队函数DeQueue的时间复杂性都是O(1)。 输入描述 第一行输入若干正整数,以-1结束,代表循环单链表中
时间: 2024-10-10 18:07:51 浏览: 61
用尾指针表示的循环单链表实现队列是一个常见的数据结构练习题,因为在这种特殊结构下,我们可以在常数时间复杂度内完成队列的入队(EnQueue)和出队(DeQueue)。这里的基本思路是利用链表的特性:
1. **入队(EnQueue)**操作:
- 创建一个新的节点,将数据存储到新节点中。
- 尾指针指向新节点,即如果当前尾指针已经是最后一个节点,则将新节点链接到头结点之后;如果尾指针不是最后一个节点,那么直接将其next指向新节点即可。
- 因为尾指针始终指示链表的最后一个元素,所以这个操作总是能在O(1)时间内完成,无论链表长度如何。
2. **出队(DeQueue)**操作:
- 如果链表为空,返回null或抛异常,因为无法出队。
- 否则,将头指针所指向的节点的数据复制给一个临时变量,并删除该节点(通常通过设置头指针的next指向下一个节点,然后头指针移动一步)。
- 因此,无论链表长度如何,出队只需更新一次头指针,所以也是O(1)的时间复杂度。
请注意,由于这是一种特殊的循环链表,我们需要在实际实现时保证两个指针的有效性和完整性,同时避免死循环的情况。下面是简化的伪代码:
```cpp
// 假设Node类有data和next属性,head和tail为指针
class Queue {
public:
void EnQueue(int value) {
if (!head) {
head = tail = new Node(value);
} else {
tail->next = new Node(value);
tail = tail->next;
}
}
int DeQueue() {
if (head == nullptr) return -1; // 队空处理
int ret = head->data;
head = head->next;
delete head->prev; // 如果存在prev,记得释放内存
return ret;
}
private:
Node* head = nullptr;
Node* tail = nullptr; // 尾部节点的next永远指向头
};
```
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