如何在 C++ 中管理循环队列事件?
简介
循环队列是对线性队列的改进,它被引入是为了解决线性队列中内存浪费的问题。循环队列使用 FIFO 原则来插入和删除元素。在本教程中,我们将讨论循环队列的操作以及如何管理它。
什么是循环队列?
循环队列是数据结构中另一种类型的队列,其首尾相连。它也称为循环缓冲区。它的操作类似于线性队列,那么为什么我们需要在数据结构中引入新的队列呢?
对于线性队列,当队列达到其最大限制时,在尾部指针之前可能存在一些内存空间。这会导致内存损失,而一个好的算法是最大限度地利用资源的算法。
为了解决内存浪费的问题,开发人员引入了循环队列的概念,它将尾部和头部连接起来,从而可以插入更多元素。
循环队列的基本功能
尾部 (Rear) − 它返回队列的尾部值。
头部 (Front) − 它返回队列的头部值。
出队 (deQueue) − 此内置方法用于从队列中删除元素,同时检查队列是否为空。
入队 (enQueue) − 此方法用于向队列中插入新元素,同时检查队列的大小。
在循环队列中,元素添加到尾部,从头部删除元素。deQueue 和 enQueue 是与队列大小无关的函数,并在其实现中使用模运算符。它们的时间复杂度为 O(1)。
管理循环队列
我们通过使用 enQueue 和 deQueue 操作来管理循环队列。最初,循环队列的头部值为 0,尾部值为 -1,其中循环队列中的所有元素都为 NULL。
示例
使用数组实现循环队列的 C++ 代码
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; class Queue { //Initializing front and rear of the queue int rear, front; int sz; int* arr; public: Queue(int s) { front = rear = -1; sz = s; arr = new int[s]; } void enQueue(int v); int deQueue(); void displayQueue(); }; //Circular queue function void Queue::enQueue(int v) { if ((front == 0 && rear == sz - 1) || (rear == (front - 1) % (sz - 1))) { printf("\nNo Space Queue is Full"); return; } //Inserting the front element else if (front == -1) { front = rear = 0; arr[rear] = v; } else if (rear == sz - 1 && front != 0) { rear = 0; arr[rear] = v; } else { rear++; arr[rear] = v; } } //Function for deleting queue elements int Queue::deQueue() { if (front == -1) { printf("\nQueue needs data it is empty"); return INT_MIN; } int ele = arr[front]; arr[front] = -1; if (front == rear) { front = -1; rear = -1; } else if (front == sz - 1) front = 0; else front++; return ele; } //Printing Circular queue elements void Queue::displayQueue() { if (front == -1) { printf("\nQueue Empty"); return; } printf("\nCircular Queue elements are: \n"); if (rear >= front) { for (int i = front; i <= rear; i++) printf("%d ", arr[i]); } else { for (int i = front; i < sz; i++) printf("%d ", arr[i]); for (int i = 0; i <= rear; i++) printf("%d ", arr[i]); } } int main() { Queue q(5); //Pushing data in circular queue q.enQueue(10); q.enQueue(20); q.enQueue(3); q.enQueue(5); //Printing circular queue elements q.displayQueue(); //Deleting front elements of circular queue printf("\nDeleted element = %d\n", q.deQueue()); printf("\nDeleted element = %d", q.deQueue()); q.displayQueue(); q.enQueue(13); q.enQueue(27); q.enQueue(50); q.displayQueue(); q.enQueue(22); return 0; }
输出
Circular Queue elements are: 10 20 3 5 Deleted element = 10 Deleted element = 20 Circular Queue elements are: 3 5 Circular Queue elements are: 3 5 13 27 50 No Space Queue is Full
结论
循环队列用于内存管理和 CPU 调度。它使用 displayQueue() 函数来显示队列元素。
我们已经完成了本教程。希望本教程能帮助您了解如何实现循环队列。
广告