如何在 C++ 中管理迴圈佇列事件?
簡介
迴圈佇列是對線性佇列的改進,它被引入是為了解決線性佇列中記憶體浪費的問題。迴圈佇列使用 FIFO 原則來插入和刪除元素。在本教程中,我們將討論迴圈佇列的操作以及如何管理它。
什麼是迴圈佇列?
迴圈佇列是資料結構中另一種型別的佇列,其首尾相連。它也稱為迴圈緩衝區。它的操作類似於線性佇列,那麼為什麼我們需要在資料結構中引入新的佇列呢?
對於線性佇列,當佇列達到其最大限制時,在尾部指標之前可能存在一些記憶體空間。這會導致記憶體損失,而一個好的演算法是最大限度地利用資源的演算法。
為了解決記憶體浪費的問題,開發人員引入了迴圈佇列的概念,它將尾部和頭部連線起來,從而可以插入更多元素。

迴圈佇列的基本功能
尾部 (Rear) − 它返回佇列的尾部值。
頭部 (Front) − 它返回佇列的頭部值。
出隊 (deQueue) − 此內建方法用於從佇列中刪除元素,同時檢查佇列是否為空。
入隊 (enQueue) − 此方法用於向佇列中插入新元素,同時檢查佇列的大小。
在迴圈佇列中,元素新增到尾部,從頭部刪除元素。deQueue 和 enQueue 是與佇列大小無關的函式,並在其實現中使用模運算子。它們的時間複雜度為 O(1)。
管理迴圈佇列
我們透過使用 enQueue 和 deQueue 操作來管理迴圈佇列。最初,迴圈佇列的頭部值為 0,尾部值為 -1,其中迴圈佇列中的所有元素都為 NULL。
示例
使用陣列實現迴圈佇列的 C++ 程式碼
#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;
}
輸出
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
結論
迴圈佇列用於記憶體管理和 CPU 排程。它使用 displayQueue() 函式來顯示佇列元素。
我們已經完成了本教程。希望本教程能幫助您瞭解如何實現迴圈佇列。
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