Очередь

Content

Очередь - это полезная структура данных в программировании. Представьте очередь билетов за пределами кинозала, где первый человек, входящий в очередь, является первым человеком, который получает билет.

Очередь следует правилу «первым пришел - первым обслужен» (First In First Out - FIFO) - элемент, который идет первым, - это элемент, который выходит первым.

Рассмотрим рисунок. Поскольку 1 помещена в очередь до 2, она так же уйдет первой из очереди. Это следует правилу FIFO.

С точки зрения программирования, помещение элемента в очередь (empty queue - пустая очередь) называется "enqueue" (постановка в очередь), а удаление элемента из очереди - "dequeue" (снятие очереди).

Мы можем реализовать очередь на любом языке программирования, таком как C, C ++, Java, Python или C #, почти с одинаковой спецификацией.

Технические характеристики очереди

Очередь - это объект или, более конкретно, абстрактная структура данных (ADT), которая позволяет выполнять следующие операции:

  • Enqueue: добавить элемент в конец очереди;
  • Dequeue: удалить элемент из начала очереди;
  • IsEmpty: проверить, пуста ли очередь;
  • IsFull: проверьте, заполнена ли очередь;
  • Peek: получить значение начала очереди, не удаляя его.
Как работает очередь

Операции с очередями работают следующим образом:

  1. Два указателя, называемые FRONT и REAR, используются для отслеживания первого и последнего элементов в очереди.
  2. При инициализации очереди мы устанавливаем значение FRONT и REAR равным -1.
  3. При добавлении элемента мы увеличиваем значение индекса REAR и помещаем новый элемент в положение, на которое указывает REAR.
  4. При удалении элемента из очереди мы возвращаем значение, на которое указывает FRONT, и увеличиваем индекс FRONT.
  5. Перед постановкой в очередь мы проверяем, заполнена ли очередь.
  6. Перед снятием очереди мы проверяем, пуста ли очередь.
  7. При инициализации первого элемента мы устанавливаем значение FRONT в 0.
  8. При удалении последнего элемента мы сбрасываем значения FRONT и REAR в -1.

Реализация очереди на языке программирования

Наиболее распространенная реализация очереди использует массивы, но также очередь может быть реализована с использованием списков.

Реализация с использованием C-программирования
#include<stdio.h>
#define SIZE 5

void enQueue(int);
void deQueue();
void display();

int items[SIZE], front = -1, rear = -1;

int main()
{
    //deQueue невозможно в пустой очереди
    deQueue();

    //enQueue 5 elements
    enQueue(1);
    enQueue(2);
    enQueue(3);
    enQueue(4);
    enQueue(5);

    //6-й элемент не может быть добавлен в очередь, потому что очередь заполнена
    enQueue(6);

    display();

    //deQueue удаляет элемент, введенный первым, т.е. 1
    deQueue();

    //Теперь у нас всего 4 элемента
    display();

    return 0;

}

void enQueue(int value){
    if(rear == SIZE-1)
        printf("\nQueue is Full!!");
    else {
        if(front == -1)
            front = 0;
        rear++;
        items[rear] = value;
        printf("\nInserted -> %d", value);
    }
}

void deQueue(){
    if(front == -1)
        printf("\nQueue is Empty!!");
    else{
        printf("\nDeleted : %d", items[front]);
        front++;
        if(front > rear)
            front = rear = -1;
    }
}

void display(){
    if(rear == -1)
        printf("\nQueue is Empty!!!");
    else{
        int i;
        printf("\nQueue elements are:\n");
        for(i=front; i<=rear; i++)
            printf("%d\t",items[i]);
    }
}

Когда вы запускаете эту программу, вы получаете следующее:

Queue is Empty!!
Inserted -> 1
Inserted -> 2
Inserted -> 3
Inserted -> 4
Inserted -> 5
Queue is Full!!
Queue elements are:
1    2    3    4    5    
Deleted : 1
Queue elements are:
2    3    4    5
Реализация с использованием программирования на C ++
#include <iostream>
#define SIZE 5

using namespace std;

class Queue {
private:
    int items[SIZE], front, rear;

public:
    Queue(){
        front = -1;
        rear = -1;
    }

    bool isFull(){
        if(front == 0 && rear == SIZE - 1){
            return true;
        }
        return false;
    }

    bool isEmpty(){
        if(front == -1) return true;
        else return false;
    }

    void enQueue(int element){
        if(isFull()){
            cout << "Queue is full";
        } else {
            if(front == -1) front = 0;
            rear++;
            items[rear] = element;
            cout << endl << "Inserted " << element << endl;
        }
    }

    int deQueue(){
        int element;
        if(isEmpty()){
            cout << "Queue is empty" << endl;
            return(-1);
        } else {
            element = items[front];
            if(front >= rear){
                front = -1;
                rear = -1;
            } /* В Q есть только один элемент, поэтому мы удаляем очередь после удаления. */
            else {
                front++;
            }
            cout << endl << "Deleted -> " << element << endl;
            return(element);
        }
    }

    void display()
    {
        /* Функция для отображения элементов очереди */
        int i;
        if(isEmpty()) {
            cout << endl << "Empty Queue" << endl;
        }
        else
        {
            cout << endl << "Front -> " << front;
            cout << endl << "Items -> ";
            for(i=front; i<=rear; i++)
                cout << items[i] << ""\t";
            cout << endl << "Rear -> " << rear << endl;
        }
    }

};


int main()
{
    Queue q;

    //deQueue невозможно в пустой очереди
    q.deQueue();

    //enQueue 5 элементов
    q.enQueue(1);
    q.enQueue(2);
    q.enQueue(3);
    q.enQueue(4);
    q.enQueue(5);

    //6-й элемент не может быть добавлен в очередь, потому что очередь заполнена
    q.enQueue(6);

    q.display();

    //deQueue удаляет элемент, введенный первым, т.е. 1
    q.deQueue();

    //Теперь у нас всего 4 элемента
    q.display();

    return 0;
}

После запуска мы получим:

Queue is empty

Inserted 1

Inserted 2

Inserted 3

Inserted 4

Inserted 5
Queue is full
Front -> 0
Items -> 1    2    3    4    5    
Rear -> 4

Deleted -> 1

Front -> 1
Items -> 2    3    4    5    
Rear -> 4
Ограничение этой реализации

Как вы можете видеть на изображении ниже, через некоторое время после добавления в очередь и удаления из очереди, размер очереди был уменьшен.

Индексы 0 и 1 могут использоваться только после сброса очереди, когда все элементы удалены.

Изменяя код для очереди, мы можем использовать пространство путем реализации модифицированной очереди, называемой циклической очередью.

We recommend hosting TIMEWEB
We recommend hosting TIMEWEB
Stable hosting, on which the social network EVILEG is located. For projects on Django we recommend VDS hosting.

Comments

Only authorized users can post comments.
Please, Log in or Sign up
How to become an author?

Contribute to the evolution of the EVILEG community.

Learn how to become a site author.

Learn it
Donate

Good day, Dear Users!!!

I am Evgenii Legotckoi, developer of EVILEG. And it is my hobby project, which helps to learn programming another programmers and developers

If the site helped you, and you want also support the development of the site, than you can donate by following ways

PayPalYandex.Money
Timeweb

Let me recommend you the excellent hosting on which EVILEG is located.

For many years, Timeweb has been proving his stability.

For projects on Django I recommend VDS hosting

View Hosting Timeweb
MN
May 25, 2020, 11:33 a.m.
Mitja Nagibin

C ++ - Test 004. Pointers, Arrays and Loops

  • Result:50points,
  • Rating points-4
f
May 25, 2020, 5:05 a.m.
falcon

C++ - Test 001. The first program and data types

  • Result:66points,
  • Rating points-1
jm
May 25, 2020, 3:30 a.m.
just maks

C ++ - Test 004. Pointers, Arrays and Loops

  • Result:80points,
  • Rating points4
Last comments
T1
T1
May 26, 2020, 6:22 a.m.
Tima 1

Qt/C++ - Lesson 004. QSqlTableModel – How to present the table from database?

полностью повторил структору проекта. В форму дабавил tableView. Но при запуске получаю форму только с пустым tableView. Можете подсказать в чем пробелма?
May 26, 2020, 6:02 a.m.
Evgenij Legotskoj

Qt/C++ - Lesson 004. QSqlTableModel – How to present the table from database?

Потому что это файл который нужно создать, а не библиотека. В статье есть содержание этого файла. Добавляйте в проект. Копируйте содержимое из статьи.
T1
May 26, 2020, 6 a.m.
Tima 1

Qt/C++ - Lesson 004. QSqlTableModel – How to present the table from database?

не удается подключиить библеотеку include "database.h" выдает ошибку. Можете помочь?
S
May 22, 2020, 10:10 a.m.
Serg7878

Django - Tutorial 013. Contact form based on Django

Спасибо, Евгений. Все заработало. def contacts(request): if request.method == 'POST': form = ContactForm(request.POST) if form.is_valid(): email_subject =…
Now discuss on the forum
May 26, 2020, 5:16 a.m.
BlinCT

Отсутствие драйвера SQLite в пакете Qt 4 на Linux

Вот честно непонимаю почему до сих пор используют qt4, там же столько всего отсутствует, много фишек и возможностей нету там. То есть используя такое старье приходится много писать самому а не и…
DK
May 26, 2020, 2:24 a.m.
Dzhon Kofi

Disable autoscroll

такие естественные решения все перепробовал. Получилось вчера так: const int maximumScroll = ui->_samples->verticalScrollBar()->maximum();const int sliderPos = ui->_samp…
May 26, 2020, 12:43 a.m.
Ruslan Polupan

Посоветуйте новичку (базы данных и Qt, что учить)

Без БД сейчас практически никуда. Поэтому SQL надо знать. SQLite самы простой вариант, но имхо лучще начать с бд клиент-сервер. Настроить сервер. Подключаться клиентом. Просто это помогает понят…
EJ
May 25, 2020, 2:42 p.m.
Esteban José María

Компиляция пустого проекта Qt Android

qt 5.12.8 BUILD SUCCESSFUL in 42s 28 actionable tasks: 28 executed Android package built successfully in 68.251 ms. Ну, буду разбираться по-тихоньку. :)
s
May 25, 2020, 1:24 p.m.
sander-007

Использование файлов в памяти (memory file mapping)

Добрый вечер, проблемы работы с файлом Exel нет вообще. Весь смысл в том чтобы не создавать на диске физический файл (требования безопасности), дабы потом не чистить. А так вопрос только в этом …
About
Services
© EVILEG 2015-2020
Recommend hosting TIMEWEB