要求循环队列不损失一个空间全部都能得到利用,设置一个标志量 tag,以 tag 为 0 或 1 来区分头尾指针相同时的队列状态,请编写与此结构相应的入队与出队算法。
时间: 2024-12-04 13:28:19 浏览: 32
在设计一个循环队列时,确实可以借助一个额外的标志位(例如tag)来处理特殊情况,即当队列满并且头尾指针相等(表示队尾追上队头,形成环形)时,通过改变tag的状态来继续存储元素,而不会浪费空间。
**入队操作(Enqueue):**
1. 如果队列为满且头尾指针相等(tag = 1),说明需要将新元素插入队尾,此时先将tag置为0,表示正在插入新的元素。
2. 将队尾指针(rear)向前移动一位,如果这是第一个位置(rear == front),则front也加一,进入新的一轮循环。
3. 在非满状态或者头尾指针不同时,直接将新元素存入rear指向的位置,并保持tag为0(表示正常队列状态)。
```python
def enqueue(self, data):
if self.is_full():
if self.tag == 1:
self.tail = (self.tail + 1) % self.capacity
self.tag = 0
else:
print("Queue is full, cannot enqueue.")
return
else:
self.tail = (self.tail + 1) % self.capacity
self.data[self.tail] = data
self.tag = 0
```
**出队操作(Dequeue):**
1. 检查队列是否为空,如果是,则返回空值或者抛出异常。
2. 如果队首和队尾指针不相等(tag = 0),正常出队并更新队首指针(front)。
3. 如果头尾指针相等(tag = 1),则表明队列已空,但因为tag的存在,我们仍能取出最后一个元素。
```python
def dequeue(self):
if self.is_empty():
return None
elif self.tag == 1:
result = self.data[self.front]
self.tag = 0
else:
result = self.data[self.front]
self.front = (self.front + 1) % self.capacity
return result
```
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