严蔚敏版数据结构课程：队列示意图与顺序实现详解

在数据结构课件中，我们讨论了队列作为一种基本的数据结构。队列的示意图展示了其基本元素和操作，包括队头、队尾以及入队和出队的过程。队列遵循先进先出(FIFO, First In First Out)的原则，这意味着最先进入队列的元素将会最先被处理。在顺序表示和实现中，队列使用连续的内存空间，通常用数组或向量来存储元素，这被称为顺序队列。 3.4.2 节重点介绍了循环队列，它是顺序队列的一种变体，解决了队列满时无法再接收新元素的问题。循环队列通过将队列的两端相连，形成一个循环，从而在队尾溢出时可以无缝地“循环”回队头，继续接收新的元素。在实际编程中，循环队列的实现通常涉及额外的指针来跟踪队列的实际边界。 数据结构是计算机科学中的核心概念，它研究数据的组织方式和存储方式，以及相关的操作和算法。数据结构的选择直接影响着程序的效率和性能。例如，电话号码查询系统的问题，通过不同的数据结构（如二维数组、表结构或向量）存储和查找信息，可以设计出不同复杂度的搜索算法。图书馆的书目检索系统、教师资料档案管理系统以及多叉路口交通灯的管理问题，都是数据结构在实际应用中的体现。 1.1 数据结构定义了数据的逻辑结构，如数组、链表、树、图等，以及它们的物理结构，即数据在计算机内存中的存储方式。逻辑结构关注数据元素之间的关系，而物理结构关注如何在内存中组织这些元素。同时，数据结构还定义了对这些结构执行基本操作（如查找、插入、删除）的方法和算法。 1.2 基本概念和术语中，数据是指计算机处理的任何形式的信息，它可以是数字、字符、文本、图像或音频。关键术语包括数据元素、数据项、数据结构、顺序结构（如数组）、链接结构（如链表）、线性结构、非线性结构（如树和图）、栈、队列等。此外，时间复杂度和空间复杂度是衡量算法效率的重要指标，它们分别表示算法运行时间和所需的存储空间。 总结来说，队列和循环队列是数据结构课程中的重要概念，它们在实际应用中发挥着关键作用，尤其是在需要按照特定顺序处理元素的场景中。理解并掌握这些基础数据结构对于提高程序设计的效率和优化至关重要。