队列的学习(一)用数组和链表实现单向队列

简介: 队列的学习(一)用数组和链表实现单向队列队列(Queue)是一种先进先出的数据结构,类似于现实生活中排队的场景。它有两个基本操作:入队(enqueue)和出队(dequeue)。在本文中,我们将介绍如何使用数组和链表来实现单向队列。

队列的学习(一)用数组和链表实现单向队列

队列(Queue)是一种先进先出的数据结构,类似于现实生活中排队的场景。它有两个基本操作:入队(enqueue)和出队(dequeue)。在本文中,我们将介绍如何使用数组和链表来实现单向队列。

数组实现单向队列

数组实现单向队列需要两个指针,一个指向队头(front),一个指向队尾(rear)。入队操作时,将数据插入到队尾,即rear指针指向的位置;出队操作时,将队头数据删除,即front指针指向的位置。使用数组实现单向队列的优点是简单易懂,缺点是容易产生假溢出(队列未满但无法插入数据)。

以下是使用数组实现单向队列的代码示例:

class ArrayQueue:
    def __init__(self, capacity: int):
        self.capacity = capacity
        self.data = [None] * capacity
        self.front = 0
        self.rear = 0
    def enqueue(self, item: int) -> bool:
        if self.rear == self.capacity:
            return False
        self.data[self.rear] = item
        self.rear += 1
        return True
    def dequeue(self) -> int:
        if self.front == self.rear:
            return None
        item = self.data[self.front]
        self.front += 1
        return item

链表实现单向队列

链表实现单向队列只需要一个指针,即指向队尾的节点,每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针。入队操作时,创建一个新节点,将其插入到队尾节点后面;出队操作时,删除队头节点即可。使用链表实现单向队列的优点是不会产生假溢出,缺点是需要较多的空间存储指针信息。

以下是使用链表实现单向队列的代码示例:

class ListNode:
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        self.next = next
class LinkedQueue:
    def __init__(self):
        self.head = ListNode()
        self.tail = self.head
    def enqueue(self, item: int) -> None:
        new_node = ListNode(item)
        self.tail.next = new_node
        self.tail = new_node
    def dequeue(self) -> int:
        if self.head.next is None:
            return None
        item = self.head.next.val
        self.head.next = self.head.next.next
        if self.head.next is None:
            self.tail = self.head
        return item

以上是使用数组和链表分别实现单向队列的方法。根据实际需求,选择合适的实现方式即可。

队列的学习(一)用数组和链表实现单向队列

队列(Queue)是一种先进先出的数据结构,类似于现实生活中排队的场景。它有两个基本操作:入队(enqueue)和出队(dequeue)。在本文中,我们将介绍如何使用数组和链表来实现单向队列。

数组实现单向队列

数组实现单向队列需要两个指针,一个指向队头(front),一个指向队尾(rear)。入队操作时,将数据插入到队尾,即rear指针指向的位置;出队操作时,将队头数据删除,即front指针指向的位置。使用数组实现单向队列的优点是简单易懂,缺点是容易产生假溢出(队列未满但无法插入数据)。

以下是使用数组实现单向队列的代码示例:

class ArrayQueue:
    def __init__(self, capacity: int):
        self.capacity = capacity
        self.data = [None] * capacity
        self.front = 0
        self.rear = 0
    def enqueue(self, item: int) -> bool:
        if self.rear == self.capacity:
            return False
        self.data[self.rear] = item
        self.rear += 1
        return True
    def dequeue(self) -> int:
        if self.front == self.rear:
            return None
        item = self.data[self.front]
        self.front += 1
        return item

链表实现单向队列

链表实现单向队列只需要一个指针,即指向队尾的节点,每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针。入队操作时,创建一个新节点,将其插入到队尾节点后面;出队操作时,删除队头节点即可。使用链表实现单向队列的优点是不会产生假溢出,缺点是需要较多的空间存储指针信息。

以下是使用链表实现单向队列的代码示例:

class ListNode:
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        self.next = next
class LinkedQueue:
    def __init__(self):
        self.head = ListNode()
        self.tail = self.head
    def enqueue(self, item: int) -> None:
        new_node = ListNode(item)
        self.tail.next = new_node
        self.tail = new_node
    def dequeue(self) -> int:
        if self.head.next is None:
            return None
        item = self.head.next.val
        self.head.next = self.head.next.next
        if self.head.next is None:
            self.tail = self.head
        return item

以上是使用数组和链表分别实现单向队列的方法。根据实际需求,选择合适的实现方式即可。

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