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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