循環キュー-C++での挿入および削除操作

キューは、要素のコレクションを含む抽象的なデータ構造です。キューはFIFOメカニズムを実装します。つまり、最初に挿入された要素も最初に削除されます。

キュー杖は1つの線形データ構造です。ただし、配列を使用してキューを実装すると、問題が発生する可能性があります。挿入と削除を連続して行うと、前後の位置が変わる場合があります。その瞬間、キューには要素を挿入するスペースがないように見えます。空きスペースがあっても、論理的な問題により使用されません。この問題を解決するために、循環キューのデータ構造を使用します。

循環キューは、最後の位置が最初の位置に接続されて円を描くタイプのキューです。

アルゴリズム

insert（queue、key）-

begin
   if front = 0 and rear = n – 1, or front = rear + 1, then queue is full, and return
   otherwise
   if front = -1, then front = 0 and rear = 0
   else
      if rear = n – 1, then, rear = 0, else rear := rear + 1
   queue[rear] = key
end

削除（キュー） −

begin
   if front = -1 then queue is empty, and return
   otherwise
   item := queue[front]
   if front = rear, then front and rear will be -1
   else
      if front = n – 1, then front := 0 else front := front + 1
end

例

#include <iostream>
using namespace std;
int cqueue[5];
int front = -1, rear = -1, n=5;
void insertCQ(int val) {
   if ((front == 0 && rear == n-1) || (front == rear+1)) {
      cout<<"Queue Overflow \n";
      return;
   }
   if (front == -1) {
      front = 0;
      rear = 0;
   }
   else {
      if (rear == n - 1)
         rear = 0;
      else
         rear = rear + 1;
   }
   cqueue[rear] = val ;
}
void deleteCQ() {
   if (front == -1) {
      cout<<"Queue Underflow\n";
      return ;
   }
   cout<<"Element deleted from queue is : "<<cqueue[front]<<endl;
   if (front == rear) {
      front = -1;
      rear = -1;
   }
   else {
      if (front == n - 1)
         front = 0;
      else
         front = front + 1;
   }
}
void displayCQ() {
   int f = front, r = rear;
   if (front == -1) {
      cout<<"Queue is empty"<<endl;
      return;
   }
   cout<<"Queue elements are :\n";
   if (f <= r) {
      while (f <= r){
         cout<<cqueue[f]<<" ";
         f++;
      }
   }
   else {
      while (f <= n - 1) {
         cout<<cqueue[f]<<" ";
         f++;
      }
      f = 0;
      while (f <= r) {
         cout<<cqueue[f]<<" ";
         f++;
      }
   }
   cout<<endl;
}
int main() {
   int ch, val;
   cout<<"1)Insert\n";
   cout<<"2)Delete\n";
   cout<<"3)Display\n";
   cout<<"4)Exit\n";
   do {
      cout<<"Enter choice : "<<endl;
      cin>>ch;
      switch(ch) {
         case 1:
            cout<<"Input for insertion: "<<endl;
            cin>>val;
            insertCQ(val);
         break;
         case 2:
            deleteCQ();
         break;
         case 3:
            displayCQ();
         break;
         case 4:
            cout<<"Exit\n";
         break;
            default: cout<<"Incorrect!\n";
      }
   } while(ch != 4);
      return 0;
}

出力

1)Insert
2)Delete
3)Display
4)Exit
Enter choice :
1
Input for insertion:
10
Enter choice :
1
Input for insertion:
20
Enter choice :
1
Input for insertion:
30
Enter choice :
1
Input for insertion:
40
Enter choice :
1
Input for insertion:
50
Enter choice :
3
Queue elements are :
10 20 30 40 50
Enter choice :
2
Element deleted from queue is : 10
Enter choice :
2
Element deleted from queue is : 20
Enter choice :
3
Queue elements are :
30 40 50
Enter choice :
4
Exit