C++实现顺序队列与链式队列
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更新于2024-09-09
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"顺序队列和链式队列的实现"
在计算机科学中,队列是一种基本的数据结构,它遵循“先进先出”(First In First Out, FIFO)的原则。顺序队列和链式队列是两种常见的队列实现方式。
顺序队列,也称为数组队列,是基于一维数组实现的队列。在顺序队列中,元素存储在连续的内存位置上,队列的头部和尾部通过数组的下标来表示。当队列满时,需要扩容以容纳更多元素;当队列空时,头部和尾部指针重合。这里的`seqQueue`类就是顺序队列的实现,它继承自抽象基类`queue`,并实现了相关的成员函数:
1. `isEmpty()`:检查队列是否为空,如果`front`等于`rear`,则返回`true`,表示队列为空。
2. `enQueue(const elemType& x)`:将元素`x`添加到队列的尾部。当队列满时,`seqQueue`类中的`doubleSpace()`方法会被调用,将数组大小翻倍并重新安排元素。
3. `deQueue()`:移除队列头部的元素并返回。此操作会将`front`向后移动一位。
4. `getHead()`:获取但不移除队列头部的元素。在`seqQueue`类中,它返回`(front + 1) % maxSize`的数组元素,这是因为`front`始终指向队列的第一个元素,而`rear`指向下一个要插入的位置。
链式队列,顾名思义,是基于链表实现的队列。链表中的节点包含数据和指向下一个节点的指针,因此可以更灵活地进行插入和删除操作,不需要像顺序队列那样考虑数组扩容的问题。链式队列通常包括一个头结点和一个尾结点,头结点表示队列的头部,尾结点表示队列的尾部。虽然这部分代码没有提供链式队列的具体实现,但通常链式队列的成员函数与顺序队列类似,包括`isEmpty()`, `enQueue()`, `deQueue()`和`getHead()`。
顺序队列的优点是空间利用率高,访问速度快,因为元素都在同一块内存区域。缺点是当队列需要扩容时,需要进行大量的数据迁移,效率较低。链式队列的优点是插入和删除操作相对快速,无需考虑扩容问题,缺点是额外需要存储指针,占用更多的内存空间。
在实际应用中,选择顺序队列还是链式队列取决于具体的需求,如对内存使用、访问速度以及插入/删除操作频率的考虑。例如,在内存有限且队列元素数量相对固定的情况下,顺序队列可能是更好的选择;而在频繁进行插入和删除操作,且内存不是主要考虑因素时,链式队列可能更为合适。
2018-02-10 上传
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HenryXuxu
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