CQU计算机科学学院：数据结构教学-队列原理与实现

"数据结构英文教学课件：10_Queue.pdf"主要介绍了数据结构中的队列（Queue）这一核心概念及其在计算机科学中的应用。该文档涵盖了队列的抽象数据类型（Queue ADT）、数组基础队列（Circular Queue）和链接队列（Linked Queue）两种实现方式的比较。以下是详细的知识点解析： 1. **队列（Queue）**： 队列是一种特殊的线性数据结构，类似于现实生活中的排队系统，遵循“先进先出”（FIFO，First In First Out）原则。队列允许在两端进行操作：元素只能在队尾（后端，rear）添加（enqueue，即插入），而在队头（前端，front）删除（dequeue，即移除）。这确保了最先进入队列的元素也最先离开。 2. **抽象数据类型（Queue ADT）**： 队列ADT定义了一组用于操作队列的接口，包括插入元素（enqueue）、删除元素（dequeue）、查看队头元素（front）和确定队列是否为空等。这些操作是面向用户或更高层次的抽象，隐藏了具体实现细节。 3. **数组基础队列（Circular Queue）**： 这种实现方式基于数组，当试图在队列尾部插入时，如果已满，会将新元素添加到数组的开头，形成一个循环。由于数组索引的局限性，需要额外的逻辑来处理这种情况。 4. **链接队列（Linked Queue）**： 在这种实现中，队列元素由节点组成，每个节点包含一个元素值和指向下一个节点的指针。插入和删除操作更灵活，无需预设容量限制，但可能会消耗更多的内存，因为每个元素都需要单独存储。 5. **队列的比较**： 数组基础队列和链接队列各有优缺点。数组队列常用于容量固定且访问速度较快的场景，而链接队列在动态扩容和频繁插入/删除操作中效率较高，但查找和访问特定位置的元素可能较慢。 6. **代码示例**： 提供了一个队列模板类，展示了如何使用C++创建一个通用的队列模板，允许存储任意类型的元素（E），并管理私有部分的操作，如队列的插入、删除和查看。 总结来说，该文档详细介绍了队列的数据结构原理，以及两种常见的实现方法，并通过实例演示了如何在编程中运用队列这一数据结构。这对于理解数据结构的基础概念，以及在实际项目中高效利用队列数据结构具有重要的参考价值。