"这篇资料主要介绍了抽象数据类型Queue在数据结构中的应用,并提供了相关的课程信息、考试要求、参考书籍和基本概念。Queue是常见的数据结构之一,通常用于模拟先进先出(FIFO)的场景。文章由金远平教授讲解,内容涵盖了数据结构的基础知识,特别是数据结构与软件系统的关系,以及数据结构设计的重要性。"
在数据结构中,抽象数据类型(ADT)Queue是一种线性数据结构,其主要特征是遵循先进先出(First-In-First-Out)的原则。Queue类模板定义了如下成员函数:
1. 构造函数`Queue(int MaxQueueSize = DefaultSize)`:初始化队列,可设置最大容量,默认值可能为某个默认大小。
2. `Boolean IsFull()`:检查队列是否已满,返回True表示满,False表示未满。
3. `void Add(const Type& item)`:向队列尾部添加元素,即入队操作。
4. `Boolean IsEmpty()`:判断队列是否为空,返回True表示空,False表示非空。
5. `Type* Delete(Type& )`:删除并返回队列头部的元素,即出队操作。
在学习数据结构时,Queue常用于模拟现实生活中的排队现象,如银行排队、打印机任务队列等。Queue的实现通常包括顺序存储(如数组)和链式存储(如链表)两种方式,每种实现方式都有其优缺点,例如,数组实现的队列在插入和删除操作上可能需要移动大量元素,而链表则相对灵活,插入和删除操作通常更快。
课程方面,由金远平教授讲授的《数据结构(C++描述)》强调概念、方法、技巧、思想、创新、关键步骤和程序设计风格。考试部分,期末考试以开卷形式进行,占总成绩的70%,平时作业和实验占30%。参考教材和文献包括多本关于数据结构的著作,如Horowitz、Sahni和Mehta的《数据结构基础》以及Ford和Topp的《Data Structures with C++》等。
在基本概念和方法中,数据结构是设计和实现软件系统的关键,它涉及如何组织和操作数据。数据结构不仅包含数据元素,还包括它们之间的关系。例如,树和图是复杂的数据结构,可以用来表示现实世界中的各种对象和关系。数据结构的实现层次性明显,从基本数据类型到复杂的数据结构,每一层都为上一层提供支持。评价数据结构的优劣主要看它能否高效地执行所需操作,而这些操作的实现又与数据结构的设计密切相关。
通过不同的数据结构,如数组、字符串、集合、线性表、栈、队列、链表、树、图、符号表等,可以构建出复杂的计算机软件系统。其中,中间层数据结构,即建模层,对于软件系统的功能实现至关重要。因此,理解和熟练掌握各种数据结构及其操作是软件工程中的重要技能。