假设以带头结点的循环链表表示队列,并且只设一个指针指向队尾元素结点(注意:不设头指针),试编写相应的置空队列、判断队列是否为空、人队和出队等算法
时间: 2024-10-23 22:06:47 浏览: 67
数据结构算法习题答案带头结点的循环链表表示队列,并且只设一个指针指向队尾元素结点(注意不设头指针).docx
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在带头结点的循环链表表示队列的情况下,由于只有一个指针指向队尾元素,我们可以这样设计:
1. **置空队列**(Enqueue):
- 初始化时队列为空,所以只需将队尾指针指向头节点即可。
```python
def empty_queue(queue):
queue.tail.next = queue.head # 将队尾指向前一个元素,形成循环,表示队列为空
queue.tail = queue.head # 更新队尾指针
```
2. **判断队列是否为空**(IsEmpty):
- 只需查看队尾指针是否等于头节点,如果相等则队列为空。
```python
def is_empty(queue):
return queue.tail == queue.head
```
3. **入队**(Enqueue):
- 新元素插入到队尾(当前尾部的下一个位置)。
```python
def enqueue(element, queue):
new_node = Node(element) # 创建新节点
new_node.next = queue.tail.next # 新节点连接到旧队尾的下一个位置
queue.tail.next = new_node # 更新队尾指针指向新节点
queue.tail = new_node # 如果新的队尾和头节点相同,形成环路,避免死链
```
4. **出队**(Dequeue):
- 需要删除队首元素,这里需要注意的是,因为是循环链表,我们不能直接通过`head.next`来访问队首。我们需要从`tail`开始查找第一个非头节点作为新的队首,然后删除它。
```python
def dequeue(queue):
if is_empty(queue): # 队列为空,无法出队
return None
else:
current = queue.tail # 从队尾开始找
while current.next != queue.head: # 直到找到队首
current = current.next
element = current.data # 获取队首元素
queue.tail = current.next # 更新队尾指针,去掉已处理的节点
current.next = queue.head # 使队尾成为新的队首
return element
```
上述算法假设了`Node`类有一个`data`属性用于存储节点值,以及一个`next`属性指向下一个节点。同时队列头部默认指向头节点,但为了避免冗余,这里并没有明确表示这一点。在实际实现时,需要根据具体的数据结构调整。
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