RED U C

U računalnoj znanosti, red je linearna struktura podataka gdje se komponente stavljaju na jedan kraj i uklanjaju s drugog kraja prema načelu 'prvi ušao, prvi izašao' (FIFO). Ova struktura podataka može se koristiti za kontrolu niza radnji ili pohranu podataka. C je računalni jezik s mogućnošću čekanja uključenom u obliku nizova ili povezanih popisa.

Karakteristike:

Red je vrsta linearne podatkovne strukture koja se može konstruirati s nizom ili povezanim popisom.
Elementi se premještaju na stražnju stranu reda dok se uklanjaju s prednje strane.
Stavljanje u red (dodavanje elementa pozadi) i uklanjanje iz reda (uklanjanje elementa s prednje strane) dvije su operacije čekanja.
Kada se elementi često dodaju i uklanjaju, red se može izgraditi kao kružni red kako bi se spriječilo trošenje memorije.

Korištenje polja:

Da biste implementirali red čekanja u C-u koristeći niz, prvo definirajte maksimalnu veličinu reda i deklarirajte niz te veličine. Prednji i stražnji cijeli brojevi redom su postavljeni na 1. Prednja varijabla predstavlja prednji element reda čekanja, a stražnja varijabla predstavlja stražnji element.

Prije nego što gurnemo novi element na konačnu poziciju u redu čekanja, moramo povećati varijablu back za 1. Red čekanja je sada pun i nikakvi drugi dodatni elementi se ne mogu dodati kada zadnja pozicija dosegne maksimalni kapacitet reda čekanja. Dodamo element na početak reda i povećamo prednju varijablu za jedan samo da uklonimo element iz reda. Ako su prednja i stražnja pozicija jednake i nijedna se komponenta više ne može izbrisati, možemo reći da je red prazan.

Ispod je primjer reda čekanja napisanog u C-u koji koristi niz:

abeceda do brojeva

C programski jezik:

java i ljuljačka

 #define MAX_SIZE 100 int queue[MAX_SIZE]; int front = -1; int rear = -1; void enqueue(int element) { if (rear == MAX_SIZE - 1) { printf(&apos;Queue is full&apos;); return; } if (front == -1) { front = 0; } rear++; queue[rear] = element; } int dequeue() { if (front == -1 || front &gt; rear) { printf(&apos;Queue is empty&apos;); return -1; } int element = queue[front]; front++; return element; } int main() { enqueue(10); enqueue(20); enqueue(30); printf(&apos;%d &apos;, dequeue()); printf(&apos;%d &apos;, dequeue()); printf(&apos;%d &apos;, dequeue()); printf(&apos;%d &apos;, dequeue()); return 0; }

Izlaz koda će biti:

Izlaz:

 10 20 30 Queue is empty-1

Obrazloženje:

Prvo stavljamo tri elementa 10, 20 i 30 u red čekanja.
Zatim uklanjamo iz reda i ispisujemo prednji element reda, koji je 10.
Zatim uklanjamo iz reda čekanja i ponovno ispisujemo prednji element reda čekanja, a to je 20.
Zatim uklanjamo iz reda čekanja i ponovno ispisujemo prednji element reda, koji je 30.
Naposljetku, iz praznog reda izrađujemo dequeue koji ispisuje 'Queue is prazan' i vraća -1.

Korištenje povezanog popisa:

Drugi alternativni pristup konstruiranju reda čekanja u programskom jeziku C je korištenje povezane liste. Svaki od čvorova u redu čekanja izražen je pomoću ove metode pomoću čvora koji sadrži vrijednost elementa i pokazivač na sljedeći čvor u redu čekanja. Kako bi se pratio prvi i zadnji čvor u redu čekanja, koriste se prednji i stražnji pokazivači.

Uspostavljamo novi čvor s vrijednošću elementa i postavljamo njegov sljedeći pokazivač na NULL kako bismo dodali element u red. Na novi čvor postavljamo prednji i stražnji pokazivač ako je red prazan. Ako nije, ažuriramo stražnji pokazivač i postavljamo sljedeći pokazivač starog stražnjeg čvora da pokazuje na novi čvor.

python chr funkcija

Prilikom brisanja čvora iz reda čekanja, prvo se briše prethodni čvor, zatim se prednji pokazivač ažurira na sljedeći čvor u redu čekanja i na kraju se oslobađa memorija koju je uklonjeni čvor zauzimao. Ako je prednji pokazivač NULL nakon uklanjanja, red je prazan.

Evo primjera reda implementiranog u C-u pomoću povezanog popisa:

C programski jezik:

 #include #include struct Node { int data; struct Node* next; }; struct Node* front = NULL; struct Node* rear = NULL; void enqueue(int element) { struct Node* new_node = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); new_node-&gt;data = element; new_node-&gt;next = NULL; if (front == NULL &amp;&amp; rear == NULL) { front = rear = new_node; return; } rear-&gt;next = new_node; rear = new_node; } int dequeue() { if (front == NULL) { printf(&apos;Queue is empty&apos;); return -1; } struct Node* temp = front; int element = temp-&gt;data; if (front == rear) { front = rear = NULL; } else { front = front-&gt;next; } free(temp); return element; } int main() { enqueue(10); enqueue(20); enqueue(30); printf(&apos;%d &apos;, dequeue()); printf(&apos;%d &apos;, dequeue()); printf(&apos;%d &apos;, dequeue()); printf(&apos;%d &apos;, dequeue()); return 0; }

Izlaz koda će biti:

Izlaz:

pokušaj catch blok u Javi

 10 20 30 Queue is empty-1

Obrazloženje:

Prvo stavljamo tri elementa 10, 20 i 30 u red čekanja.
Zatim uklanjamo iz reda i ispisujemo prednji element reda, koji je 10.
Zatim uklanjamo iz reda čekanja i ponovno ispisujemo prednji element reda čekanja, a to je 20.
Zatim uklanjamo iz reda čekanja i ponovno ispisujemo prednji element reda, koji je 30.
Na kraju, pokušavamo deaktivirati prazan red čekanja, što ispisuje poruku 'Red čekanja je prazan' i vraća -1.

Prednosti:

Redovi čekanja su osobito korisni za implementaciju algoritama koji zahtijevaju da se elementi obrađuju u preciznom slijedu, kao što je pretraživanje u širinu i raspoređivanje zadataka.
Budući da operacije u redu čekanja imaju O(1) vremensku složenost, mogu se izvršiti brzo čak i na ogromnim redovima čekanja.
Redovi su posebno fleksibilni budući da se mogu jednostavno implementirati korištenjem niza ili povezanog popisa.

Nedostaci:

Red čekanja, za razliku od stoga, ne može se konstruirati s jednim pokazivačem, što implementaciju reda čini malo složenijom.
Ako je red čekanja konstruiran kao niz, mogao bi se uskoro popuniti ako se doda previše elemenata, što može dovesti do problema s izvedbom ili mogućeg pada.
Kada se koristi povezana lista za implementaciju reda čekanja, opterećenje memorije svakog čvora može biti značajno, posebno za male elemente.

Zaključak:

Aplikacije koje koriste redove čekanja, ključnu strukturu podataka, uključuju operativne sustave, umrežavanje i igre, da spomenemo samo neke. Idealni su za algoritme koji moraju rukovati elementima u određenom redoslijedu budući da ih je jednostavno izraditi korištenjem niza ili povezanog popisa. Međutim, redovi čekanja imaju nedostatke koji se moraju uzeti u obzir pri odabiru strukture podataka za određenu aplikaciju, kao što su potrošnja memorije i složenost implementacije.

TechCodeview