迴圈佇列—— C++ 中的插入和刪除操作


佇列是一種包含元素集合的抽象資料結構。佇列實現先入先出的機制,即先插入的元素也會先刪除。

佇列可以是一種線性資料結構。但如果我們使用陣列實現佇列,可能會產生一些問題。有時透過使用一些連續的插入和刪除操作,前後位置會發生變化。那時,佇列看起來沒有空間可以插入元素。即使有一些空閒空間,由於一些邏輯問題,也不能使用。為了克服這個問題,我們將使用迴圈佇列資料結構。

迴圈佇列是一種佇列,其中最後一個位置連線到第一個位置,形成一個迴圈。

演算法

insert(queue, key) -

begin
   if front = 0 and rear = n – 1, or front = rear + 1, then queue is full, and return
   otherwise
   if front = -1, then front = 0 and rear = 0
   else
      if rear = n – 1, then, rear = 0, else rear := rear + 1
   queue[rear] = key
end

delete(queue) -

begin
   if front = -1 then queue is empty, and return
   otherwise
   item := queue[front]
   if front = rear, then front and rear will be -1
   else
      if front = n – 1, then front := 0 else front := front + 1
end

示例

#include <iostream>
using namespace std;
int cqueue[5];
int front = -1, rear = -1, n=5;
void insertCQ(int val) {
   if ((front == 0 && rear == n-1) || (front == rear+1)) {
      cout<<"Queue Overflow \n";
      return;
   }
   if (front == -1) {
      front = 0;
      rear = 0;
   }
   else {
      if (rear == n - 1)
         rear = 0;
      else
         rear = rear + 1;
   }
   cqueue[rear] = val ;
}
void deleteCQ() {
   if (front == -1) {
      cout<<"Queue Underflow\n";
      return ;
   }
   cout<<"Element deleted from queue is : "<<cqueue[front]<<endl;
   if (front == rear) {
      front = -1;
      rear = -1;
   }
   else {
      if (front == n - 1)
         front = 0;
      else
         front = front + 1;
   }
}
void displayCQ() {
   int f = front, r = rear;
   if (front == -1) {
      cout<<"Queue is empty"<<endl;
      return;
   }
   cout<<"Queue elements are :\n";
   if (f <= r) {
      while (f <= r){
         cout<<cqueue[f]<<" ";
         f++;
      }
   }
   else {
      while (f <= n - 1) {
         cout<<cqueue[f]<<" ";
         f++;
      }
      f = 0;
      while (f <= r) {
         cout<<cqueue[f]<<" ";
         f++;
      }
   }
   cout<<endl;
}
int main() {
   int ch, val;
   cout<<"1)Insert\n";
   cout<<"2)Delete\n";
   cout<<"3)Display\n";
   cout<<"4)Exit\n";
   do {
      cout<<"Enter choice : "<<endl;
      cin>>ch;
      switch(ch) {
         case 1:
            cout<<"Input for insertion: "<<endl;
            cin>>val;
            insertCQ(val);
         break;
         case 2:
            deleteCQ();
         break;
         case 3:
            displayCQ();
         break;
         case 4:
            cout<<"Exit\n";
         break;
            default: cout<<"Incorrect!\n";
      }
   } while(ch != 4);
      return 0;
}

輸出

1)Insert
2)Delete
3)Display
4)Exit
Enter choice :
1
Input for insertion:
10
Enter choice :
1
Input for insertion:
20
Enter choice :
1
Input for insertion:
30
Enter choice :
1
Input for insertion:
40
Enter choice :
1
Input for insertion:
50
Enter choice :
3
Queue elements are :
10 20 30 40 50
Enter choice :
2
Element deleted from queue is : 10
Enter choice :
2
Element deleted from queue is : 20
Enter choice :
3
Queue elements are :
30 40 50
Enter choice :
4
Exit

更新於: 11-8-2020

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