采用一个不带头结点只有一个尾节点指针rear的循环单链表存储队列,设计队列的初始化、进队和出队算法。
时间: 2023-05-31 18:19:31 浏览: 438
队列链式存储(带头结点).zip
### 回答1:
队列的初始化:
1. 创建一个空的循环单链表,只有一个尾节点指针rear。
2. 将rear指向头结点,表示队列为空。
进队算法:
1. 创建一个新节点,将要入队的元素存储在该节点中。
2. 将新节点插入到rear节点的后面,即rear->next = newNode。
3. 将rear指向新节点,即rear = newNode。
出队算法:
1. 判断队列是否为空,即rear是否指向头结点。
2. 如果队列不为空,将头结点的下一个节点保存到一个临时变量中,即temp = rear->next。
3. 如果队列中只有一个元素,即temp == rear,将rear指向头结点,表示队列为空。
4. 如果队列中有多个元素,将头结点的下一个节点指向temp的下一个节点,即rear->next = temp->next。
5. 释放temp节点。
6. 如果队列中只有一个元素,将rear指向头结点,表示队列为空。
### 回答2:
循环单链表是一种链式数据结构,具有循环性质,它的尾节点的指针指向头结点,形成一个环。而队列是一种数据结构,具有先进先出的特性。因此,可以使用循环单链表来实现队列。
(1) 队列的初始化:
循环单链表存储队列的初始化包括两个步骤:创建头结点和尾指针初始化为空。
具体实现如下:
```
typedef struct Node {
int data;
struct Node *next;
} Node;
typedef struct Queue {
Node *rear;
} Queue;
void initQueue(Queue *q) {
q->rear = NULL;
}
```
(2) 进队:
循环单链表存储队列的进队操作需要在队列尾部插入元素,然后将尾指针指向新的节点。
具体实现如下:
```
void enQueue(Queue *q, int data) {
Node *newNode = (Node *) malloc(sizeof(Node));
newNode->data = data;
if (q->rear == NULL) { // 队列为空时,新节点作为头结点
q->rear = newNode;
newNode->next = newNode;
} else {
newNode->next = q->rear->next; // 新节点的后继为头结点
q->rear->next = newNode; // 将新节点插入队列尾部
q->rear = newNode; // 将尾指针指向新节点
}
}
```
(3) 出队:
循环单链表存储队列的出队操作需要删除队列头部的元素,然后将头指针指向后继节点。
具体实现如下:
```
void deQueue(Queue *q) {
if (q->rear == NULL) {
printf("队列为空!");
return;
}
Node *node = q->rear->next; // 头结点
if (node->next == node) { // 只有一个节点时,删除该节点即可
q->rear = NULL;
} else {
q->rear->next = node->next; // 将头节点的后继作为新的头节点
}
free(node);
}
```
以上是循环单链表存储队列的初始化、进队和出队算法的具体实现。
### 回答3:
循环单链表存储队列是一种队列数据结构,可以用来存储一系列元素。它的特点是队列的首尾节点都相邻,即首尾相连,而且它的尾节点指针rear指向队列的尾部。
队列初始化算法
在采用循环单链表存储队列时,队列初始化算法的主要目的是为队列头指针和队列尾指针赋初值。由于该队列是使用尾节点指针来表示队列,因此队列初始化算法的实现非常简单:
1.定义循环单链表节点结构体,包括存储元素的data和指向下一个节点的指针next;
2.定义循环单链表节点指针类型QueueNode;
3.定义队列数据结构,包括队列头指针front和队列尾指针rear;
4.队列初始化时,将front和rear都指向空节点$NULL$;
5.即 $rear=QueueNode=front$;
进队算法
循环单链表存储队列的元素必须从队列尾插入。进队算法的实现步骤如下:
1.定义一个新节点newNode,并将存储的元素x赋值给newNode->data;
2.将rear指向的当前尾节点的next指向newNode;
3.将newNode设置为新的尾节点,并将rear指向newNode。
进队算法流程图如下:
![image.png](attachment:image.png)
出队算法
出队算法是循环单链表存储队列的元素必须从队头删除。出队算法的实现步骤如下:
1.若队列为空,无法执行出队操作,返回错误或抛出异常;
2.获取当前队列头节点head,将其删除;
3.将head的next节点设为新的头节点,同时返回head的data。
出队算法流程图如下:
![image-2.png](attachment:image-2.png)
上述的出队算法与队列的普通出队算法不同之处在于,它需要同时删除队头和队尾指针对应的节点。由于出队时只删除队头节点,因此队尾指针需要指向新的队尾节点,才能保证这是循环单链表存储队列。
阅读全文