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山东省建设厅网站多少网络推广方法的分类

山东省建设厅网站多少,网络推广方法的分类,定制网站制作报价,网页设计素材包目录 0.前言 1. 什么是环形队列 2. 如何使用数组结构 / 链表结构 对环形队列封装 3. 代码手撕环形队列各个接口 3.1 代表封装一个环形队列 3.2 环形队列的初始化 3.3 环形队列的插入 3.4环形队列的删除 3.5环形队列的判空 3.6环形队列的判满 3.7环形队列的队头 3.8环…

目录

0.前言

1. 什么是环形队列

 2. 如何使用数组结构 / 链表结构 对环形队列封装

3. 代码手撕环形队列各个接口

3.1 代表封装一个环形队列

3.2 环形队列的初始化

3.3 环形队列的插入

3.4环形队列的删除

3.5环形队列的判空

3.6环形队列的判满

3.7环形队列的队头

3.8环形队列的队尾

3.9环形队列的销毁


0.前言

4栈和队列OJ题集合/CircularQueue.h · onlookerzy123456qwq/data_structure_practice_primer - 码云 - 开源中国 (gitee.com)icon-default.png?t=N176https://gitee.com/onlookerzy123456qwq/data_structure_practice_primer/blob/master/4%E6%A0%88%E5%92%8C%E9%98%9F%E5%88%97OJ%E9%A2%98%E9%9B%86%E5%90%88/CircularQueue.h本文所有代码资源已经上传至gitee,如上可自取。

622. 设计循环队列 - 力扣(LeetCode)icon-default.png?t=N176https://leetcode.cn/problems/design-circular-queue/这是本题的OJ链接,是骡子是马,可以拉出去练练。

1. 什么是环形队列

环形队列,也称循环队列,它是一种特殊的队列,则其必首先符合队列的性质,即先进先出,后进后出(First In First Out)。 

环形队列特殊在哪里呢?

1.这个队列是定长的,在初始化的时候,这个队列的长度就已经定了,即再也不能改变它所能容纳元素的最大数量了。

2.这个队列从抽象图看来,形状上不是平常我们看到是直线型的,而是一个环形的

3.这个队列的队头和队尾(首和尾),在插入删除的过程当中,是一直在不断变化的。相比普通队列,它的首尾并不是在完全固定的位置

 环形队列的逻辑是:一个head记录当前环形队列的队头位置,一个tail记录当前环形队列的队尾位置(当然我们这里tail实际代表意义是队尾元素的下一个位置),如果删除的话就前移head代表删除,如果要插入的话,就后移tail,代表增加一个环形队列的元素。这是环形队列的插入删除逻辑。

那环形队列毕竟是定长的队列,当超过定长,即把这个环形队列插满时,那就会插入失败。所以我们需要设定一个head和tail的状态,以之作为判断环形队列是否为满的标准。同时我们也要设定一个head和tail的状态,以之作为判断环形队列是否为空的标准

我们这样设定:初始状态的环形队列,即环形队列是空的话,此时head和tail是重合的。

然后你插入一个元素,队列是从队尾插入的,所以我们就把当前tail所指向的位置插入新元素,然后++tail,指向队尾的下一个位置(因为如果不++tail的话,head和tail还是重合的,这是时候,我们是认为此环形队列是空)。

如果再一直一直插入新元素,直到插入为满的时候,(tail能最远到达的位置决定了最多能插入的元素,而且铭记tail指向的是队尾元素的下一个位置head和tail重合代表环形队列为空),根据上述规则的限定,我们最终可以允许tail最远到head的前一个位置。

这样虽然会浪费掉一个小元素的空间,但是这就一小点并不重要,实在不行,你想最多插入k个有效元素,你再多开一个元素的空间(k+1)不就中了嘛~

当然啦,删除元素,队列就是删除队头的元素,然后head指向的就是队头元素,我们++head即可完成删除。

 

 2. 如何使用数组结构 / 链表结构 对环形队列封装

使用链表结构进行对一个环形队列的实现,我们很简单,就是用head和tail两个指针,然后记录一个当前长度int num,然后就依次进行对于该队列的插入删除,这个和我们这篇博客所写的j基本一样:3.用C语言实现队列

然后我们再需要做的就是,当总数据num达到了定长,即达最大可容纳数目之后,那我们就禁止插入,这个很简单的。

本博客,我们使用数组结构仿生实现该环形队列,你可能会产生疑问:链表姑且可以通过next成员指针找到下一个元素做到首尾相接,那一个数组的首尾又不相连,怎么会实现出一个环形队列呢?其实,我们是借助 % array_len 的方式,实现的一手首尾互通可以循环的走。

举一个简单的例子:

 我们在插入的时候,是直接在tail位置进行插入(因为tail始终是指向最后一个队尾元素的下一个元素),但是上图当中,我们刚刚插入7这个元素之后,就需要我们++tail,但是这样就完了吗?这样会产生越界,而且你是环形队列,你index==8的下一个位置应该是循环回头[0]!!!我们的解决方法是%arr_len的方式。(8 + 1)之后再 % 数组长度9,结果是0,就回到了数组头的位置了!!!

3. 代码手撕环形队列各个接口

3.1 代表封装一个环形队列

我们选择了数组结构实现环形队列,那么我们就要在堆区开辟一个数组,所以我们存储封装一个数组指针成员int* _a。

然后任何一个环形队列都是定长的,所以我们不妨定义一个int _k代表当前队列最多能存储的有效元素的数量。(这个_k也是)

然后环形队列控制首尾也是必要的,所以我们定义一个head和tail分别管理队头和队尾,即分别负责删除和插入(tail指代的是队尾元素的下一个位置,空时与head重合)。

//我们使用数组来模拟实现循环队列
typedef struct {int* _a;    //数组实体int _k;     //最大容纳有效数据个数int _head;  //队头[删除]int _tail;  //队尾[插入]
} MyCircularQueue;

3.2 环形队列的初始化

我们创建一个环形队列,或者任何一个类对象,就要对之完成初始化,这里我们把创建环形队列的方法封装成一个接口myCircularQueueCreate,返回的是一个在堆区创建环形队列的指针,然后在这个接口当中我们对之完成初始化

MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {//在堆区开辟一个环形队列变量MyCircularQueueMyCircularQueue* p_circularQueue = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));p_circularQueue->_k = k;p_circularQueue->_head = 0;p_circularQueue->_tail = 0; //默认一开始首尾指针指向[0]的位置//构造可以存储k个有效数据的环形队列空间,需要我们开辟k+1的空间int* ptmp = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));if(ptmp==NULL){exit(1);}p_circularQueue->_a = ptmp;//返回创造的环形队列实体return p_circularQueue;
}

3.3 环形队列的插入

这里要两个需要特别注意的点:一个判断当前环形队列是否为满,环形队列是定长的,如果为满就是插入失败。第二个点是,tail的更新需要考虑从尾至首

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {//向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。//循环队列存满了就不让存了,所以存在false插入失败的情况//1.判断是否为满(tail->next==head)//tail的next不能简单++,我们需要考虑到从数组尾[k]到数组头[0]的情况,所以(tail++);tail%=(k+1);即可int next_tail = (obj->_tail+1)%(obj->_k+1);if(next_tail==obj->_head){return false;}//2.进行插入obj->_a[obj->_tail] = value;//更新tailobj->_tail = next_tail;return true;
}

3.4环形队列的删除

如果为空,不能删除;删除就是直接++head,更新头的位置即可完成(伪删除法),但是此时还时要考虑head从尾至首这样的一个特殊情况。

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {//从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。//存在是空的环形队列,所以存在删除失败false的情况//1.判断是否为空:head与tail重合if(myCircularQueueIsEmpty(obj)) //obj->_head==obj->_tail{return false;}//2.删除就是把head++,指向下一个元素即可 //可是head也存在从数组尾更新到数组头的情况obj->_head++;obj->_head%=(obj->_k+1);return true;
}

3.5环形队列的判空

我们设定head和tail重合的时候为空。

bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {//两个指针重合代表空return obj->_head==obj->_tail;
}

3.6环形队列的判满

满的时候我们设定的状态是tail的next值就是head,那就是满状态。(当然这里要记住:我们存在从数组尾n-1到头0的转变,所以说不能直接无脑对tail+1哦)

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {//tail->next==head代表满return (((obj->_tail)+1)%(obj->_k+1))==obj->_head;
}

3.7环形队列的队头

int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {//从队首获取元素。如果队列为空,返回 -1 。//存在从空队列中取数据的情况,这种情况是非法情况if(myCircularQueueIsEmpty(obj)){return -1;}//队头的数据,就是head指向的数据return obj->_a[obj->_head];
}

3.8环形队列的队尾

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {//获取队尾元素。如果队列为空,返回 -1 。//存在从空队列中取数据的情况,这种情况是非法情况if(myCircularQueueIsEmpty(obj)){return -1;}//tail指向的是下一个要插入的数据的位置//所以上一个队尾的数据应该是tail-1的位置//但是在这种情况下,tail也有从队首回到队尾的情况出现//所以我们需要淡出讨论这种情况if(obj->_tail == 0){return obj->_a[obj->_k];}return obj->_a[obj->_tail-1];
}

3.9环形队列的销毁

环形队列的成员变量都是定义在堆区的,然后指向的数组空间也是存储在堆区的,我们使用完环形队列要对之销毁。

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {//释放所有的堆区空间free(obj->_a);free(obj);
}
http://www.15wanjia.com/news/18986.html

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