题目是“要求循环队列不损失一个空间全部都能得到利用,设置一个标准域tag,以tag为0或1来区分头尾指针相同时的队列状态的空与满,试编写与此结构相应的入队与出队算法",该怎么写
时间: 2024-10-11 10:14:07 浏览: 34
在设计一个循环队列,其中通过一个标志(tag)来区分队列是否为空(0)或已满(1),你需要首先理解循环队列的基本原理:队尾指针和队头指针在一个连续的空间内,当队尾追上队头时,我们开始从队头继续添加元素,形成环形。
入队(enqueue)操作的步骤如下:
1. 检查队列是否已满:
- 如果 tag 等于 1,表示队列为满状态,不需要立即插入,等待队列有空间再操作。
- 否则,将队尾指针 next 自增 1,指向下一个位置。
2. 将新元素插入到队尾:
- 如果 next 超过数组最大值减去 1 (即等于数组长度),则 next 重新设为 0,表示进入新的循环部分。
- 将新元素存放在 next 所指的位置。
出队(dequeue)操作的步骤如下:
1. 检查队列是否为空:
- 如果 tag 等于 0,表示队列为空状态,返回 null 或抛出异常。
2. 返回并更新队头元素:
- 如果队头指针 head 不等于 next,直接返回 head 所指元素,并将 head 自增 1。
- 否则(head == next),意味着队列为空或满且头部元素未被访问过(因为队列满时会先进先出),这时需要移动队头到下一个有效位置(head = (head + 1) % array_length),然后返回 head 所指元素。
记得在实际编程时,还需要维护好队列的大小、边界检查以及更新 tag 的逻辑。下面是简化版伪代码示例:
```python
class CircularQueue:
def __init__(self, capacity):
self.capacity = capacity
self.data = [None] * capacity
self.head = 0
self.tail = 0
self.tag = 0
def enqueue(self, value):
if self.tag == 1 or (self.tail + 1) % self.capacity == self.head:
self.tag = 0
else:
self.tail = (self.tail + 1) % self.capacity
self.data[self.tail] = value
if self.tail == self.head:
self.tag = 1
def dequeue(self):
if self.tag == 0:
return None
result = self.data[self.head]
if self.head == self.tail:
self.tag = 1
else:
self.head = (self.head + 1) % self.capacity
return result
# 更多辅助函数和错误处理...
```
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