队列的基本操作c类:建立一个空队列;对已建立的队列进行插入、删除、取队头元素等基本操作。
时间: 2024-10-27 16:09:45 浏览: 16
队列是一种先进先出(First In First Out, FIFO)的数据结构,它支持在队尾添加元素(入队,enqueue)和从队头移除元素(出队,dequeue)。在C++中,可以使用`std::queue`模板类来实现这个功能,它基于STL容器。
以下是一些基本操作:
1. **建立一个空队列**:
```cpp
std::queue<int> queue; // 创建一个空整数队列
```
2. **插入元素(入队)**:
```cpp
queue.push(5); // 将元素5插入队尾
```
3. **删除元素(出队)**:
```cpp
int frontElement = queue.front(); // 获取队头元素
queue.pop(); // 删除并移除队头元素(frontElement)
```
4. **获取队头元素但不删除**:
```cpp
int peek = queue.front(); // 查看队头元素,但不移除
```
5. **判断队列是否为空**:
```cpp
bool isEmpty = queue.empty(); // 判断队列是否为空
```
6. **查看队列大小(元素个数)**:
```cpp
size_t size = queue.size(); // 返回队列中的元素个数
```
相关问题
编程实现链队列或循环队列的基本操作,这些基本操作至少包括:初始化、清空、判空、取队头元素、出队、入队、输出队列元素。要求能够进行简单的输入输出验证。
链队列的基本操作:
1. 初始化:创建一个空链表,头指针和尾指针都指向头结点。
2. 清空:将链表中的所有结点删除,头指针和尾指针都指向头结点。
3. 判空:判断头指针和尾指针是否相等,如果相等则队列为空。
4. 取队头元素:返回头结点的下一个结点的数据域。
5. 出队:删除头结点的下一个结点,并将头指针指向下一个结点。
6. 入队:在链表的尾部插入一个新结点,并将尾指针指向新结点。
7. 输出队列元素:从头结点的下一个结点开始遍历链表,输出每个结点的数据域。
循环队列的基本操作:
1. 初始化:创建一个空数组,头指针和尾指针都指向数组的第一个位置。
2. 清空:将数组中的所有元素清空,头指针和尾指针都指向数组的第一个位置。
3. 判空:判断头指针和尾指针是否相等,如果相等则队列为空。
4. 取队头元素:返回数组中头指针指向的元素。
5. 出队:将头指针向后移动一位,并返回移动前头指针指向的元素。
6. 入队:将新元素插入到尾指针指向的位置,并将尾指针向后移动一位。
7. 输出队列元素:从头指针的位置开始遍历数组,输出每个元素的值。
任意输入队列长度和队列中的元素值,构造一个顺序循环队列,对其进行清空、插入新元素、返回队头元素以及删除队头元素操作。
### 回答1:
首先,我们需要定义一个数组来存储队列元素,同时定义队列的长度。假设队列长度为n,数组名为queue,队头指针为front,队尾指针为rear。
1. 清空队列操作:
将队头指针和队尾指针都置为0即可。
front = rear = 0;
2. 插入新元素操作:
首先需要判断队列是否已满,如果队列已满则无法插入新元素。如果队列未满,则将新元素插入到队尾,并将队尾指针后移一位。
if((rear+1)%n == front){
//队列已满,无法插入新元素
}else{
queue[rear] = new_element;
rear = (rear+1)%n;
}
3. 返回队头元素操作:
直接返回队头指针所指向的元素即可。
return queue[front];
4. 删除队头元素操作:
首先需要判断队列是否为空,如果队列为空则无法删除队头元素。如果队列不为空,则将队头指针后移一位。
if(front == rear){
//队列为空,无法删除队头元素
}else{
front = (front+1)%n;
}
### 回答2:
顺序循环队列是一种基于数组实现的队列,常见于计算机算法和数据结构中。顺序循环队列是通过循环操作实现队列的放入和取出数据操作的,目的是为了避免数组的存储空间浪费问题。
首先,我们需要确定队列的容量和元素值,可以通过输入来实现。在创建时,需要定义队头指针(front)和队尾指针(rear)。队头指针指向队列第一个有效元素,队尾指针指向队列最后一个有效元素的下一个位置。
清空操作可以通过将队头指针和队尾指针置为初始值实现。插入新元素操作可以通过先判断队列是否已满来进行,如果未满,则将元素插入队尾位置,同时将队尾指针向后移动一个位置。返回队头元素可以通过直接返回队列的第一个元素实现,同时将队头指针向后移动一个位置。删除队头元素可以先进行返回队头元素操作,然后将队头指针向后移动一个位置。
在编写代码时,需要考虑以下几个问题:
1. 队列空和队列满的判断
2. 队列指针移动时需要进行循环操作
3. 队列中存储的元素类型可以是任意类型,因此需要使用泛型来实现。
下面是一个示例代码实现:
```
public class SequenceQueue<T> {
private int capacity; // 队列容量
private T[] data; // 存储队列元素的数组
private int front; // 队头指针
private int rear; //队尾指针
// 构造函数
public SequenceQueue(int capacity) {
this.capacity = capacity;
data = (T[]) new Object[capacity];
front = rear = 0;
}
// 清空队列
public void clear() {
front = rear = 0;
}
// 判断队列是否为空
public boolean isEmpty() {
return front == rear;
}
// 判断队列是否已满
public boolean isFull() {
return (rear + 1) % capacity == front;
}
// 返回队头元素
public T peek() {
if (isEmpty()) {
return null;
}
return data[front];
}
// 插入新元素
public boolean enqueue(T element) {
if (isFull()) {
return false; // 队列已满,插入失败
}
data[rear] = element;
rear = (rear + 1) % capacity; // 循环操作,防止数组越界
return true;
}
// 删除队头元素
public T dequeue() {
if (isEmpty()) {
return null;
}
T element = data[front];
front = (front + 1) % capacity; // 循环操作,防止数组越界
return element;
}
}
```
### 回答3:
队列是一种常用的数据结构,顺序循环队列是其中一种常见的实现方式。它使用一个数组来存储元素,通过维护队首和队尾指针来实现队列的操作。
构造一个顺序循环队列需要两个参数:队列长度和元素值。假设队列长度为N,我们可以用一个大小为N+1的数组来存储元素,其中最后一个位置用来区分队空和队满状态。队首和队尾指针最初指向0,即队列为空。
清空队列可以直接将队首和队尾指针重新指向0即可。插入新元素时,我们可以将元素插入到队尾指针指向的位置,并将队尾指针增加1,如果队尾指针已经等于N,就让其回到数组头部(因为是循环队列)。返回队头元素可以直接返回队首指针指向的位置的元素值,删除队头元素需要将队首指针加1,同样需要将其回到数组头部处理。
顺序循环队列具有较好的空间和时间复杂度,其主要操作的时间复杂度为O(1),非常适合在队列长度已知且不会太大的情况下使用。但若频繁进行插入和删除操作,则建议使用链式队列实现。
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