2️⃣:入队a1、a2、a3,q -> front = 0, q -> rear = 3
循环队列是队列的一种特殊结构,它的长度是固定的k,同样是先进先出,理论结构是首尾相连的环形循环结构。其理论结构大致如下:
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实际中我们还会用到一种队列叫做循环队列,这种队列把存储空间前后连接起来,形成像环一样的结构,解决了内存空间浪费的问题
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我们在使用手机的时候,偶尔都会碰到过卡住的时候,比如一个地方怎么点都没有用,屏幕也卡住不显示其他东西,但当你把卡住的App关闭掉之后,手机的操作显示就又恢复正常了,其实这就是因为操作系统中的各个程序的指令堆积在一起排队执行,而某一个App卡住的时候,大家都卡住了。
介绍: 设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构,其操作表现基于 FIFO(先进先出)原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。
1、链式队列:内部属于链表,对链表的操作做一些限制,就是链式队列 2、静态队列:内部属于数组 静态队列通常都必须是循环队列
如上图所示,已经在内存中开辟了完整的空间,最开始队列的头尾指针都指向开始的位置,每加一个元素,rear指针也就是尾指针的位置就往后挪动一位,删除数据就把头指针front往后挪一位,当rear指针指向最后一个元素时,队列满了,此时的判断条件应该时rear->pNext = front; 也就是说rear的下一个位置是front,如下图所示:
队列就是一个能够实现“先进先出”的存储结构,队列分为链式队列和静态队列。静态队列一般用数组来实现,但此时的队列必须是循环队列,否则会造成巨大的内存浪费;链式队列是用链表来实现队列的。说白了循环队列就是一个数组循环队列出队,我们把这个数组当成首尾相连来使用(写到数组的末尾后从头开始写)。
当写代码,不再是简单的完成需求,对代码进行堆砌,而是开始思考如何写出优美代码的时候,我们的代码水平必然会不断提升,今天,咱们来学习环形队列结构。
后来我在网上查过,这个循环队列是有自己的应用场景的!!并不是出题者为了出题而产生的,所以我觉得不光要能做会这道题,还得多去探究这道题的不同方式。而且这道题虽然是循环队列,看似好像要把头和尾连起来,但实际上实现过程中是可以不需要的!这也是他非常特别的一点,因此在这我会重点介绍他的数组实现和链式结构实现。
本题是要求我们设计一个循环的队列,循环队列要有以下功能: 1.获取队首元素,若队列为空返回-1 2.获取队尾元素,若队列为空,则返回-1 3.插入元素,插入成功返回真 4.删除元素,删除成功返回真 5.检查队列是否为空 6.检查队列是否已满 首先我们可以将之前写的用链表实现的队列的代码拷贝到该题中,以便于循环队列的实现,然后开始构思。 循环队列的解释题目中也给出了解释: 循环队列是一种线性数据结构,其操作表现基于 FIFO(先进先出)原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。
前言: 关于循环队列需明白以下几点: 1、循环队列是队列的顺序存储结构 2、循环队列用判断是否为空利用 Q.front=Q.rear 3、循环队列头指针始终指向队列头元素,而尾指针始终指向队列尾元素的下一个位置 4、按照队列的定义,队头删除,队尾插入,在这里插入图片描述会导致队头之前可能有空余的内存空间(如下图J1,J2出队后,空间被浪费),为了解决该问题,提出循环队列的解决方案
由于数组大小k是确定的,要实现队列循环就需要让数组下标循环,利用两个下标front、back分别指向首元素和尾元素的下一个位置。front = (front+1) % k,back = (back+1) % k,即可完成下标的循环。
如上图所示,队列是典型的 FIFO 数据结构。插入(insert)操作也称作入队(enqueue),新元素始终被添加在队列的末尾。删除(delete)操作也被称为出队(dequeue)。你只能移除第一个元素。
设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构,其操作表现基于 FIFO(先进先出)原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。
如图所示,不可以继续添加元素,否则会造成数组越界而遭致程序出错。然而此时又不应该扩充数组,因为还有大量实际空间未被占用。
在上次,我们讲到的是,队列的顺序存储结构也是由ArrayList实现的,从此就可以看出,在入队时候的时间复杂度为O(1),但是在出队时候的时间复杂度为O(n),这是因为,每次在出队后要将数组后面的有效元素前移一位。 所以,这里就会用到循环队列,显然,这种队列也是顺序存储结构,在这个循环队列中也会去实现接口Queue。 首先,我们要想到的是如何将一般的队列改变为循环队列。
你想想,如果你今天去教室上课,因为是水课,后面3排都坐满了人,而前排还有很多空位,你会怎么做?直接走出教室,并告诉自己后面没有座位可坐了?
一、队列的定义 队列( queue )是只允许在一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作的线性表。 队列是一种先进先出(First In First Out)的线性表,简称FIFO。允许插入的一端称为队尾,允许删除的一端称为队头。如图所示:
循环队列是一种线性数据结构,其操作表现基于 FIFO(先进先出)原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为环形缓冲器(Ringr Buffer)。
一种可以实现“先进先出”的存储结构,即“一端入,一端出”, 队首(front)出队,队尾(rear)入队(注:若front指向队首,则rear指向队尾最后一个有效元素的下一个元素;若rear指向队尾,则front指向队首第一个有效元素的下一个元素)
在上面我们了解了循环队列的数据机构,但是仅仅学会了数据结构还远远不够。我们设计数据结构的目的是为了更好的存储数据,并利用数据。下面我们来看一看关于循环队列我们要掌握哪些最基本的算法(利用数据机构)。
最近博主在学习JavaWeb的过程中,讲到了具体线程的知识,在写生产与消费者模型的具体代码时,发现涉及到了循环队列的知识,于是打算再次复习一下循环队列的具体编写
生活中有很多队列的影子,比如打饭排队,买火车票排队问题等,可以说与时间相关的问题,一般都会涉及到队列问题;从生活中,可以抽象出队列的概念,队列就是一个能够实现“先进先出”的存储结构。队列分为链式队列和静态队列;静态队列一般用数组来实现,但此时的队列必须是循环队列,否则会造成巨大的内存浪费;链式队列是用链表来实现队列的。这里讲的是循环队列,首先我们必须明白下面几个问题
队列会出现“假溢出”现象,即队列的空间有限,队列是在头和尾进行操作的,当元素个数已经达到最大个数时,队尾已经在空间的最后面了,但是对头前面的不一定是满的。针对这一现象,引入了循环队列。循环队列也是一种数据结构,小编在本篇文章中,是以力扣的一道题目为例来设计循环队列。
上篇文章讲了 channel 的基本使用,讲了一些使用时需要注意的事项,本文将重点介绍 channel 中的两个数据结构:循环队列 与 双端链表 。
设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构,其操作表现基于 FIFO(先进先出)原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。 它也被称为“环形缓冲器”。
循环队列是一种线性数据结构,其操作表现基于 FIFO(先进先出)原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”
(1)队列中的数据元素遵循“先进先出”(First In First Out)的原则,简称FIFO结构;
设计你的循环队列实现。循环队列是一种线性数据结构,其操作表现基于 FIFO(先进先出)原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。
队列这个概念非常好理解。你可以把它想象成排队买票,先来的先买,后来的人只能站末尾,不允许插队。先进者先出,这就是典型的“队列”。
常用的方法为以上三个方法,但总共有六个方法。 🍓入队列:add()、offer() 相同:未超出容量,从队尾压入元素,返回压入的那个元素。 区别:在超出容量时,add()方法会对抛出异常,offer()返回false 🍓出队列:remove()、poll() 相同:容量大于0的时候,删除并返回队头被删除的那个元素。 区别:在容量为0的时候,remove()会抛出异常,poll()返回null 🍓获取队头元素(不删除):element()、peek() 相同:容量大于0的时候,都返回队头元素。但是不删除。 区别:容量为0的时候,element()会抛出异常,peek()返回null。 虽然有六个方法,但我们经常用的是 offer(),poll(),peek()。知道这另外三个方法就行了 此外我们还需记住size()和isEmpty(),这两个方法之前就见过,想必不用多说了。
https://blog.csdn.net/qq_64428099/article/details/126173181
1、队列Queue,队列也是一种线性结构,相比数组,队列对应的操作是数组的子集,只能从一端(队尾)添加元素,只能从另一端(队首)取出元素。队列是一种先进先出的数据结构(或者称为先到先得),First In First Out(简称FIFO)。
队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。
栈:一种特殊的线性表,其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈顶,另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO(Last In First Out)的原则。压栈:栈的插入操作叫做进栈/压栈/入栈,入数据在栈顶。出栈:栈的删除操作叫做出栈。出数据也在栈顶。
队列的顺序存储形式,可以用一段连续的空间存储数据元素,用两个整型变量记录队头和队尾元素的下标。
(1)设一个容量为capacity=8,size=5(a,b,c,d,e)的数组,左侧为队首、右侧为队尾。
我们知道队列这种数据结构的物理实现方式主要还是两种,一种是链队列(自定义节点类),另一种则是使用数组实现,两者各有优势。此处我们将要介绍的循环队列其实是队列的一种具体实现,由于一般的数组实现的队列结构在频繁出队的情况下,会产生假溢出现象循环队列出队,导致数组使用效率降低,所以引入循环队列这种结构。本文将从以下两个大角度介绍循环队列这种数据结构:
循环队列是一种线性数据结构,其操作表现基于 FIFO(先进先出)原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环,它也被称为“环形缓冲器”。
首先我们联想一下链表,在单链表中,我们只能对他的链表表尾进行插入,对链表的表头进行结点的删除,这样强限制性的链表,就是我们所说的队列。
方法\数量|1000|次10000次|10W次|100W次|1000次 --- |---|---|---|---|---|---| enqueue|0.0004秒|0.0019秒|0.01775秒|0.05414秒|0.6896秒 dequeu|0.0005秒|0.0021秒|0.0091秒|0.0360秒|0.3327秒
一、栈 栈(stack)是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表,我们把允许插入和删除的一端称为栈顶(top),另一端称为栈底(bottom),不含任何数据元素的栈称为空栈;栈又称为后进先出(Last In First Out)的线性表,简称LIFO结构。 理解栈的定义时我们需要注意:首先它是一个线性表,也就是说,栈元素具有线性关系,即前驱后继关系,只不过它是一种特殊的线性表而已,定义中说是在线性表的表尾进行插入和删除操作,这里的表尾是指栈顶,而不是栈底。它的特殊之处就在于限制了这个线性表的插入和删除位置,它始终只在栈顶进行,这也就使得:栈底是固定,最先进栈的元素只能在栈底,每当从栈内弹出一个数据,栈的当前容量就-1。 栈的插入操作,叫做进栈,也称为压栈、入栈;栈的删除操作,叫做出栈,也有叫做弹栈;栈对线性表的插入和删除的位置进行了限制,并没有对元素进出的时间进行限制,也就是说,在不是所有元素都进栈的情况下,事先进去的元素也可以出栈,只要保证栈顶元素出栈就可以。 清空栈:就是将栈中的元素全部作废,但找本身的物理空间并不会发生改变(不是销毁); 销毁栈:是要释放掉该栈所占据的物理内存空间;
本文介绍了循环队列和链队列的区别,以及它们的实现细节。循环队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,而链队列是一种后进先出(LIFO)的数据结构。循环队列通过两个指针(一个头指针,一个尾指针)来管理队列,链队列则通过一个指针进行头尾指针的切换。在性能上,循环队列由于不需要额外的空间,因此比链队列更高效。然而,链队列在不需要考虑队列长度的情况下,可以更灵活地插入和删除元素。
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