清华大学严蔚敏数据结构课程：顺序队列与循环队列详解

在清华大学严蔚敏的数据结构课程PPT中，"下图是队列的示意图"部分展示了队列的基本概念和操作。队列是一种线性数据结构，遵循先进先出（First In First Out，FIFO）的原则。在图示中，队列可以看作是一个有限的存储空间，由队头和队尾两个指针标识。队头用于记录最早入队的元素，队尾用于记录最新入队的元素。 在3.4.2节"循环队列"中，队列的顺序表示是指利用数组实现的队列，其中数组的一端作为队头，另一端作为队尾。当队列满时，队尾会回到数组的起始位置继续添加元素，从而形成循环。这种实现方式避免了普通队列可能遇到的空队列尾部被删除的问题，增加了队列的有效使用效率。 队列的抽象数据定义强调了数据结构的重要性，因为不同的数据结构会影响算法的设计和性能。例如，电话号码查询系统中的二维数组、表结构或向量形式，每种数据结构都对应着不同的查找和插入操作算法。对于图书馆检索系统、教师档案管理和多叉路口交通灯管理等问题，合理的数据结构设计能提高系统的效率和响应能力。 1.1节中提到的数据结构是计算机科学的核心概念，它研究的是数据的组织方式，包括逻辑结构（如线性结构、树形结构、图结构等）和物理结构（如何在计算机内存中存储数据）。数据结构不仅决定了数据的存储方式，还定义了对数据的增删查改等操作（如队列的入队和出队操作）。数据的结构直接影响算法的设计，高效的数据结构可以优化程序的运行时间。 1.2节的基本概念和术语包括数据（Data）、逻辑结构（Logical Structure）、物理结构（Physical Structure）、运算（Operations）和结构类型（Structure Type），这些都是理解和应用数据结构的关键。数据结构研究的目的是为了找到最合适的存储方式和操作方法，以满足特定应用场景的需求。 总结来说，这部分内容涵盖了队列数据结构的基础理论、实现方法（如顺序队列和循环队列），以及数据结构在实际问题中的应用，强调了数据结构选择对算法设计和性能优化的决定性作用。在学习和设计程序时，理解并灵活运用数据结构至关重要。