选择题
1. 下列哪个选项最符合队列的定义?
- A. 元素按照先进先出的原则进行操作。
- B. 元素按照后进先出的原则进行操作。
- C. 元素可以随机访问和修改。
- D. 元素可以动态增长和缩减。
答案与解析: A。队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,符合 A 选项描述。
填空题
2. 如果一个循环队列的数组大小为6,当队列满时,队尾指针last的位置为(填空)。
答案与解析: 5。循环队列的队尾指针last在数组中的位置是数组大小减一,因此当数组大小为6时,队尾指针last的位置为5。
判断题
3. 对于循环队列而言,队列为空时,first 等于 last。
- 正确(✔) / 错误(✘)
答案与解析: 错误(✘)。在循环队列中,当队列为空时,first 和 last 应指向同一个位置,但它们并不一定相等,因为可能存在多种情况,如数组的第一个位置或数组中的一个位置。
论述题
4. 请说明循环队列相较于普通队列的优势,并给出一个应用场景。
答案与解析: 循环队列相较于普通队列的优势在于可以有效利用数组空间,避免了“假溢出”的问题,即队列的尾部可能空间未被使用而导致无法插入新元素。一个典型的应用场景是操作系统中的任务调度,例如处理多个优先级的任务,循环队列可以有效管理各个任务的执行顺序和优先级。
应用题
5. 设计一个循环队列的基本操作函数,包括入队(enqueue)、出队(dequeue)和判断队列是否满(isFull)的函数。
答案与解析:
```java
// 假设 q 是一个循环队列数组,first 和 last 分别为首尾指针
int[] q = new int[6]; // 初始化数组大小为6
int first = 2; // 首指针
int last = 2; // 尾指针
// 入队操作
void enqueue(int item) {
if (!isFull()) {
q[last] = item;
last = (last + 1) % q.length; // 更新尾指针,考虑循环
} else {
System.out.println("队列已满,无法插入新元素。");
}
}
// 出队操作
int dequeue() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("队列为空,无法出队。");
return -1; // 返回一个错误值
} else {
int item = q[first];
first = (first + 1) % q.length; // 更新首指针,考虑循环
return item;
}
}
// 判断队列是否满
boolean isFull() {
return (last + 1) % q.length == first;
}
// 判断队列是否空
boolean isEmpty() {
return first == last;
}
```
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