严蔚敏讲解队列(Quere)逻辑结构与顺序存储实现

队列(Quere)是一种特殊类型的线性表，由严蔚敏在数据结构课程中讲解。它的逻辑结构定义是通过限制插入（EnQueue）操作只能在表的一端（队尾），而删除（DeQueue）操作只能在另一端（队首）进行。这种特性使得队列具有先进先出（First-In-First-Out, FIFO）的原则，即最先入队的元素会优先出队。 队列的特点包括： 1. **顺序性**：按照元素的加入顺序，出队的也是相同的顺序，维护了时间上的线性关系。 2. **有限性**：队列中的元素数量有限，由数据对象集合D和数据关系R来定义。 3. **基本操作**：包含初始化（InitQueue）、销毁（DestroyQueue）、清空（ClearQueue）、判断队空（QueueEmpty）、获取长度（QueueLength）、入队（EnQueue）、出队（DeQueue）、获取队首元素（GetHead）、遍历队列（QueueTraverse）等标准操作。 **队列的抽象数据类型（ADT）**定义了队列的行为，它描述了如何与队列交互而无需关注具体实现细节。队列的ADT包括队列元素的数据结构D，元素集QElemSet，以及一系列用于操作的函数，如创建、销毁、查找状态、插入和删除等。 在实现上，**顺序存储结构**通常采用循环队列，它利用连续的内存空间，通过两个指针（队首front和队尾rear）来管理元素。队列为空时，front和rear指向同一个位置。当元素入队时，如果队列已满，可能会发生溢出，这时需要借助循环机制，使队尾指针重新回到队首指针之后的内存位置继续存储。出队时，队首元素会被移除，然后更新指针位置。 循环队列的工作特点是高效利用内存，且当队列为空或满时，可以通过检查指针位置轻松判断。入队和出队的操作示意图直观展示了这种机制，比如元素A、B、C、D、E、F、G、H依次入队和出队的过程。 总结来说，队列作为一种基础的数据结构，对于理解许多计算机算法和程序设计至关重要，尤其是在操作系统、任务调度、消息传递等领域。通过掌握队列的逻辑结构和操作，可以有效地设计和优化算法性能。