資料結構 佇列

佇列也是一種特殊的線性表，特殊在於只允許在一端插入元素，在另一端刪除元素，所以佇列有先進先出的特性

佇列的可以分為普通佇列和帶有優先順序的佇列

隊頭：允許刪除元素的一端

隊尾：允許插入元素的一端

入隊：向佇列中插入元素操作

出隊：從佇列中刪除元素操作

#ifndef queue_h_

#define queue_h_
#include #include "list/deque.h"
template >
class queue : noncopyable 
bool empty() const 
t& front() const 
t& back() const 
void push(t elem)
void pop()
// for unit test
void print(const char* name)
private:
container m_container;
};#endif // queue_h_

deque和list的實現**詳見部落格《資料結構 – 線性表》或者github原始碼

核心函式如下：

函式功能

時間複雜度

front

檢視隊頭元素

o(1)

back

檢視隊尾元素

o(1)

push

入隊o(1)

pop出隊

deque: o(n), list: o(1)

這裡就可以看出問題，採用deque做底層容器時出隊的時間複雜度為o(n)，原因在於陣列下標為0的位置始終作為隊頭，這樣出隊之後，需要將陣列中的其他元素向前移動

如果陣列中任何乙個位置都可以作為隊頭，用front指標來表徵隊頭的位置，那麼出隊的操作將是隊頭指標的改變，其他元素不用遷移，這樣出隊操作的時間複雜度將會是o(1)

但是這樣會出現另外的問題，隨著出隊，隊頭指標後移，那麼陣列前面的空間將不能儲存元素，因為佇列的特性是只能隊尾插入元素

可以使用迴圈佇列解決這一問題

迴圈佇列是指首尾相連的佇列，用head和tail指標來表明隊頭和隊尾

迴圈佇列需要考慮乙個問題：head == tail時是表示隊列為空還是為滿呢？有兩種方式實現：

#ifndef circlequeue_h_

#define circlequeue_h_
#include #include #define default_capacity 10
template class circlequeue : noncopyable 
~circlequeue()
int size() const 
bool empty() const 
t& front() const 
t& back() const 
void push(t elem)
m_data[m_tail] = elem;
++ m_tail;
m_tail %= m_capacity+1;
} void pop()
} // for unit test 
void print(const char *name)
std::cout << "data = [";
for(int i = 0; i < size; ++ i)
std::cout << "]" << std::endl;
}private:
void resize(int newcapactiy)
m_capacity = newcapactiy;
m_head = 0;
m_tail = size;
m_data = newdata;
}private:
int m_capacity;
int m_size;
int m_head, m_tail; // tail指向隊尾已有元素的下乙個位置
t *m_data;
};#endif // circlequeue_h_

帶有優先順序的佇列更適合使用樹型結構來實現（二叉堆），這樣時間複雜度更低

資料結構 佇列

一 佇列的迴圈陣列實現。1 初始化 空佇列。令rear front 0。2 入佇列 約定rear指向佇列尾元素的下乙個位置。入佇列時，先判斷佇列是否已滿，而後將array rear x 然後rear 3 出佇列 約定front指向佇列的首元素位置。出佇列時，先判斷佇列是否為空，而後返回隊首元素re ...

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