Очередь

Содержание

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.

Рекомендуем хостинг TIMEWEB
Рекомендуем хостинг TIMEWEB
Стабильный хостинг, на котором располагается социальная сеть EVILEG. Для проектов на Django рекомендуем VDS хостинг.

Комментарии

Только авторизованные пользователи могут публиковать комментарии.
Пожалуйста, авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
Как стать автором?

Внесите вклад в развитие сообщества EVILEG.

Узнайте, как стать автором сайта.

Изучить
Donate

Добрый день, Дорогие Пользователи !!!

Я Евгений Легоцкой, разработчик EVILEG. И это мой хобби-проект, который помогает учиться программированию другим программистам и разработчикам

Если сайт помог вам, и вы хотите также поддержать развитие сайта, то вы можете сделать пожертвование следующими способами

PayPalYandex.Money
Timeweb

Позвольте мне порекомендовать вам отличный хостинг, на котором расположен EVILEG.

В течение многих лет Timeweb доказывает свою стабильность.

Для проектов на Django рекомендую VDS хостинг

Посмотреть Хостинг Timeweb
АС
26 мая 2020 г. 12:29
Артём Сун-Дун-Чан

C++ - Тест 004. Указатели, Массивы и Циклы

  • Результат:50баллов,
  • Очки рейтинга-4
МН
25 мая 2020 г. 12:33
Митя Нагибин

C++ - Тест 004. Указатели, Массивы и Циклы

  • Результат:50баллов,
  • Очки рейтинга-4
f
25 мая 2020 г. 6:05
falcon

C++ - Тест 001. Первая программа и типы данных

  • Результат:66баллов,
  • Очки рейтинга-1
Последние комментарии
28 мая 2020 г. 16:14
Евгений Легоцкой

Qt/C++ - Урок 039. Как закрасить строку в QSqlTableModel по значению в столбце

Ну в моём примере, который в статье сработало так model->setData(model->index(1, 1), 7); Поскольку model->index(1, 0) - это индекс колонки id, которая скрыта, поэтому…
МА
28 мая 2020 г. 16:08
Михаил А

Qt/C++ - Урок 039. Как закрасить строку в QSqlTableModel по значению в столбце

Спасибо, завтра првоерю. А model->setData(model->index(1, 0), 7); Тоже заработало?
28 мая 2020 г. 16:06
Евгений Легоцкой

Qt/C++ - Урок 039. Как закрасить строку в QSqlTableModel по значению в столбце

Да, метод data всё-таки влиял, я переписал его так и заработало удаление QVariant TableModel::data(const QModelIndex &idx, int role) const{ if (role == Qt::BackgroundColorRole) {…
28 мая 2020 г. 15:49
Евгений Легоцкой

Django - Урок 011. Добавление комментариев на сайт с Django

Он более функциональный и его функционал объективно лучше поддерживается Django. Из первого, что приходит на ум: Это наличие полей типа Array Поддержка полей для JSON …
28 мая 2020 г. 15:42
progammist

Django - Урок 011. Добавление комментариев на сайт с Django

а в чем явное преимущество postgresql над mysql?)
Сейчас обсуждают на форуме
RG
28 мая 2020 г. 19:21
Rovshan Gurbanov

Сборка под старые версии Android

У меня SDK почти все версии есть, NDK есть версии 10, 17, 21. Но собирается приложение только с NDK v21 под Android версии 7.0 и выше Версия Qt у меня 5.14.2
28 мая 2020 г. 8:58
Евгений Легоцкой

Освобождение памяти QMainWindow::setCentralWidget

Да, соглашусь. Просто удаление происходит позже, а не сразу.
28 мая 2020 г. 6:43
Михаиллл

При подключении к git как указать пароль?

Нужно сделать ssh-keygen и потом полученый из файла код скопировать в ssh ключ в бикбакете
F
28 мая 2020 г. 2:42
Fidan

QML

Да, проблема ушла, спасибо.
1 мая 2020 г. 9:19
Михаиллл

Как в Qt в qmenu добавить scrollarea

Вот это наследованный класс меню. Но посути это обычное меню. #pragma once#include <QtWidgets>class TransMenu : public QMenu { Q_OBJECTpublic: TransMenu(QWidget* parent = …
О нас
Услуги
© EVILEG 2015-2020
Рекомендует хостинг TIMEWEB