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队列的“先进先出”(FIFO)是通过逻辑顺序(由 front 和 rear 指针控制)实现的,不是靠移动数据!

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[已关闭问题] 关闭于 2026-01-11 19:50

空队: F=R=0 哨兵=0 入队1次: F=0 R=1 哨兵=1 入队2次: F=0 R=2 哨兵=2 …… 入队7次: F=0 R=7 哨兵=7 再入队: R 追到 F 前 判满,停止 F=0位置不写值这是不是不对, 0 1 2 3 4 5 6 7 队列怎么从左到右入队,队列先进先出,第一个入队的,到第二个入队时候第一个入队的元素应该动态右移动把,其他的一样的

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提问于:2026-01-11 19:50
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队列中的元素一旦入队,其在数组中的物理位置就固定了,不会“移动”。

正确理解循环队列的工作方式

假设你有一个容量为 8 的数组(下标 0~7),用作循环队列:
  • F(Front):指向队头元素的位置
  • R(Rear):指向下一个可插入位置(即队尾元素的下一个空位)
  • 通常采用“牺牲一个单元”的方式来区分“空”和“满”

初始状态(空队列):

text
 
 
 
1数组: [_, _, _, _, _, _, _, _] 2 0 1 2 3 4 5 6 7 3F = 0, R = 0 → 空

入队 1(元素 A):

  • 在 R=0 处写入 A
  • R = (R + 1) % 8 = 1
text
 
 
 
1[A, _, _, _, _, _, _, _] 2 0 1 2 3 4 5 6 7 3F=0, R=1

入队 2(元素 B):

  • 在 R=1 写入 B
  • R = 2
text
 
 
 
1[A, B, _, _, _, _, _, _] 2 0 1 2 3 4 5 6 7 3F=0, R=2

……入队 7 次后(A~G):

text
 
 
 
1[A, B, C, D, E, F, G, _] 2 0 1 2 3 4 5 6 7 3F=0, R=7

第 8 次入队(H):

  • 在 R=7 写入 H
  • R = (7+1)%8 = 0
text
 
 
 
1[A, B, C, D, E, F, G, H] 2 0 1 2 3 4 5 6 7 3F=0, R=0
⚠️ 此时 F == R,但队列满了!
→ 所以为了避免歧义,通常不允许填满整个数组,而是最多存 n-1 个元素(n 是数组长度)。
因此,更常见的做法是:
当 (R + 1) % n == F 时,判为“满”,禁止再入队。
所以,在容量为 8 的队列中,最多只能存 7 个元素。

🔁 出队操作(FIFO 的体现)

  • 出队时,不移动任何元素!
  • 只是读取 array[F],然后 F = (F + 1) % n
例如,从 [A,B,C,D,E,F,G,_](F=0, R=7)出队一次:
  • 返回 A
  • F = 1
  • 数组不变:
    text
     
     
     
    1[A, B, C, D, E, F, G, _] ← A 还在 0 号位,但已不属于队列! 2 ↑ 3 F=1(现在队头是 B)
后续入队会覆盖“逻辑上已出队”的位置(比如当 R 绕回 0 时,可以写入新元素覆盖 A)。

✅ 回答你的疑问

“第一个入队的元素应该动态右移动吧?”
不需要,也不应该移动。
  • 移动元素代价高(O(n)),违背队列高效(O(1))的设计目标。
  • FIFO 是通过指针移动实现的逻辑顺序,不是物理移动。
“F=0 位置不写值是不是不对?”
完全正确!
  • F 指向的是当前队头元素的位置,这个位置是有值的(除非队列为空)。
  • 在你最初描述中说“F=0 位置不写值”,那是错误的理解。
实际上:
  • 入队时写入 R 指向的位置,然后 R++
  • 所以 F 到 R-1(模 n)之间的位置都是有效元素

📌 总结

表格
 
操作行为
入队 在 R 处写值 → R = (R+1) % n
出队 读取 F 处的值 → F = (F+1) % n
元素位置 一旦入队,物理位置固定,不会移动
判空 F == R
判满 (R + 1) % n == F(牺牲一个单元)

✅ 所以,队列从左到右入队时:
  • 元素依次放在 0,1,2,... 位置
  • 它们一直待在那里,直到被“逻辑上”出队(F 指针越过它们)
  • 后续入队可能绕回到前面位置(循环),覆盖已出队的旧数据
这就是循环队列高效、无移动、FIFO的核心机制!
*Tesla* | 园豆:1334 (小虾三级) | 2026-01-11 19:50
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