• 队列(queue)


    一、单向队列

    ①、与栈不同的是,队列中的数据不总是从数组的0下标开始的,移除一些队头front的数据后,队头指针会指向一个较高的下标位置,如下图:

      

      ②、我们再设计时,队列中新增一个数据时,队尾的指针rear 会向上移动,也就是向下标大的方向。移除数据项时,队头指针 front 也会向下移动。那么这样设计好像和现实情况相反,比如排队买电影票,队头的买完票就离开了,然后队伍整体向前移动。在计算机中也可以在队列中删除一个数之后,队列整体向前移动,但是这样做效率很差。我们选择的做法是移动队头和队尾的指针。

      ③、如果向第②步这样移动指针,相信队尾指针很快就移动到数据的最末端了,这时候可能移除过数据,那么队头会有空着的位置,然后新来了一个数据项,由于队尾不能再向上移动了,那该怎么办呢?如下图:

      

      为了避免队列不满却不能插入新的数据,我们可以让队尾指针绕回到数组开始的位置,这也称为“循环队列”。

      

    二、双端队列

    双端队列就是一个两端都是结尾或者开头的队列, 队列的每一端都可以进行插入数据项和移除数据项,这些方法可以叫做:

      insertRight()、insertLeft()、removeLeft()、removeRight()

      如果严格禁止调用insertLeft()和removeLeft()(或禁用右端操作),那么双端队列的功能就和前面讲的栈功能一样。

      如果严格禁止调用insertLeft()和removeRight(或相反的另一对方法),那么双端队列的功能就和单向队列一样了。

    三、优先级队列

    优先级队列(priority queue)是比栈和队列更专用的数据结构,在优先级队列中,数据项按照关键字进行排序,关键字最小(或者最大)的数据项往往在队列的最前面,而数据项在插入的时候都会插入到合适的位置以确保队列的有序。

      优先级队列 是0个或多个元素的集合,每个元素都有一个优先权,对优先级队列执行的操作有:

      (1)查找

      (2)插入一个新元素

      (3)删除

      一般情况下,查找操作用来搜索优先权最大的元素,删除操作用来删除该元素 。对于优先权相同的元素,可按先进先出次序处理或按任意优先权进行。

      这里我们用数组实现优先级队列,这种方法插入比较慢,但是它比较简单,适用于数据量比较小并且不是特别注重插入速度的情况。

       用堆的数据结构来实现优先级队列,可以相当快的插入数据。

    四、总结:

    三种形式,分别是单向队列、双向队列以及优先级队列。单向队列遵循先进先出的原则,而且一端只能插入,另一端只能删除。双向队列则两端都可插入和删除,如果限制双向队列的某一段的方法,则可以达到和单向队列同样的功能。最后优先级队列,则是在插入元素的时候进行了优先级别排序,在实际应用中单项队列和优先级队列使用的比较多。堆这种数据结构,堆来实现优先级队列,改善优先级队列插入元素的时间。

      ①、栈、队列(单向队列)、优先级队列通常是用来简化某些程序操作的数据结构,而不是主要作为存储数据的。

      ②、在这些数据结构中,只有一个数据项可以被访问。

      ③、栈允许在栈顶压入(插入)数据,在栈顶弹出(移除)数据,但是只能访问最后一个插入的数据项,也就是栈顶元素。

      ④、队列(单向队列)只能在队尾插入数据,对头删除数据,并且只能访问对头的数据。而且队列还可以实现循环队列,它基于数组,数组下标可以从数组末端绕回到数组的开始位置。

      ⑤、优先级队列是有序的插入数据,并且只能访问当前元素中优先级别最大(或最小)的元素。

      ⑥、这些数据结构都能由数组实现,但是可以用别的机制(链表、堆等数据结构)实现。

  • 相关阅读:
    如何利用python爬虫爬取音乐
    python中文件操作各符号意思
    基于node.js人脸识别之人脸对比
    体感在js中的调用
    了解Github
    初识微信小程序
    Spring中表达式语言spring-expression简单使用
    IDEA对jsr305的Nonnull注解和Guava的Beta注解的支持
    设计模式之访问者模式
    设计模式之桥接模式
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zhoanghua/p/9284004.html
Copyright © 2020-2023  润新知