循环队列的一种实现模型
前段时间在知乎上看到这样一个小题目:
用基本类型实现一队列,队列要求size是预先定义好的的。而且要求不可以使用语言自带的api,如c++的STL。普通的实现很简单,但是现在要求要尽可能的时间和空间复杂度的优化,要和语言自带的api比较时间和空间。这个队列还要支持如下的操作:
- constructor:初始化队列
- enqueue:入队
- dequeue:出队
1. 实现
队列是一种基本的数据结构,在平常的应用中十分广泛,多数情况队列都是用链表实现的。但是对于本题而言,用链表实现就有这样一个问题:由于每个结点都存在至少一个指向前一个结点或后一个结点的指针,这就带来了空间复杂度的加大,所以并不太适合要求。
这个时候我想到了boost中的boost::circular_buffer,它是通过类似于数组的底层结构实现的一个循环buffer。而数组的优点是空间复杂度够小(除去维持数据结构的索引项,空间复杂度为线性),再实现成循环结构可以最大化的利用空间。而且在队列这样一种只在前后端插入删除的情况下,其push和pop的时间复杂度也只有O(1)。