循环队列和循环链表答案

【问题标题】：Circular Queue and Circular Linked List循环队列和循环链表
【发布时间】：2012-08-05 17:32:34
【问题描述】：

我想在循环队列和循环单链表之间有一个明确的区别？？虽然一开始，两者看起来几乎一样......

【问题讨论】：

【解决方案1】：

循环队列或循环缓冲区：是一种实现队列的方式。例如，假设您想使用数组实现队列。您将拥有 enqueue() 和 dequeue() 方法。

假设底层数组的长度为 7，用户入队了五个值，那么底层数组中的值如下所示：

            head                   tail
position:  | 0 | 1  | 2 | 3 | 4  |   5  |   6  |
value:     | 3 | 12 | 5 | 4 | 71 | free | free |

现在用户想要出列一个元素，从位置0 中删除值3。作为队列实现者，您必须弄清楚如何处理这个问题。一个基本的解决方案是将所有值向下移动一个位置，因此底层数组现在看起来像这样：

            head               tail
position:  | 0  | 1 | 2 | 3  | 4    |   5  |   6  |
value:     | 12 | 5 | 4 | 71 | free | free | free |

但这可能需要在每次出列任何内容时不必要地复制大量值！避免这种情况的一种方法是说您的头部现在位于位置 1 而不是 0，

                   head               tail
position:  |   0  | 1  | 2 | 3 | 4  |   5  |   6  |
value:     | free | 12 | 5 | 4 | 71 | free | free |

所以现在每次添加新元素时，只需将其添加到tail（并增加tail 的位置），如果删除元素，只需移动head。这样您就不必进行任何不必要的复制。

一旦tail 到达数组的末尾，它将开始环绕到数组的开头——即队列将在底层数组上“循环”移动。例如，经过几次入队和出队后，底层数组将如下所示：

                  tail                head
position:  | 0  |   1  |   2  |   3  | 4  | 5  | 6 |
value:     | 91 | free | free | free | 71 | 22 | 8 |

尾部现在环绕到数组的开头。

循环链表：头指向尾的链表。它是一种通用的圆形结构。它可用于实现循环队列/缓冲区，也可用于其他用途。

【讨论】：

【解决方案2】：

看看这个：http://www.vias.org/cppcourse/chap20_05.html 你会注意到循环队列在标准定义中被实现为一个数组。

【讨论】：

那么主要区别到底是什么？？
如果将其实现为数组，则只需在缓冲区中进行一次查找即可获得所需的元素。否则，如果它是一个列表，则需要逐个节点遍历它以获取所需的元素。这种结构用于资源紧张的环境，其中每个 CPU 周期都很重要，而且内存非常有限（因此您不允许缓冲区无限扩展）。
我们知道循环链表可以用来实现队列和栈。但是作为一个普遍的问题，问堆栈可以用来实现循环链表是否可以接受？

【解决方案3】：

循环链表与循环队列/循环缓冲区/环形缓冲区的主要区别在于：

在循环链表中，最后一个节点的 next 指针指向（链表的）头。在循环缓冲区中，我们只需在前后维护两个索引，分别指向缓冲区的开头和结尾。
除非另有说明（插入或删除的位置），否则它发生在末尾/尾部。如果 Circular Buffer 删除发生在前面的索引处，而添加发生在尾部；即消费者从缓冲区的前面消费，生产者追加到缓冲区的末尾。

【讨论】：