循环队列

今天做到了Tyvj上的初学者题库的Q1031，题目是机器翻译（2），地址是：http://www.tyvj.cn/Open_Problem_Show.aspx?id=1031

题目提示要用到循环队列，不清楚循环队列是什么东西，百度了一下，其百科定义为：

为充分利用向量空间，克服"假溢出"现象的方法是：将向量空间想象为一个首尾相接的圆环，并称这种向量为循环向量。存储在其中的队列称为循环队列（Circular Queue）。

哦哦，原来也可以用数组来实现，和我想的一样，因为如果用类似链表那样的指向下一位的指针来实现的化，这里的在队列中搜索的速度可能就不尽如人意了。

循环是哪里在循环呢？其实关键就是一条语句而已：front = (front+1)%maxSize;

没错，就是它啦（front是指向队列头的一个下标，也可以逼格高一点，说成指针），一开始，毫无疑问，front为0，当队列满了以后，再往里面加元素的话，概念上要求将第一个元素先出队，然后再让新元素psuh进队！但如果只用一倍内存空间的话，又不采取一些特殊措施的话，每次这样做，就必须将每一个元素往左移动一位，空出最后一个出来，然后再填充进去，这样做是很不理智的。

而百度到的结果，大多是利用了运动的相对性，每个元素都向左移动一位，相当于队列头向右移动一位，所以只需要front++就好了，然后考虑到了自增之后可能超出应有的下标范围，所以就取一下模。

到了这里有人会问，那么新的元素怎么办？哈哈，这就要看队列尾指针（tail）的本领了！是这样的，每次队尾指针也要做与front类似的运算：tail = (tail+1)%maxSize；

然后把新元素放到这里，如此一来，再数组连续的内存空间上看，就变成了队尾元素的右边是队头元素！当front走到了数组的末端，再进一步的话，就变成了0，与此同时，tail也就变到了数组的末端位置，下面图示一下：

这样子想必是极好的，我自己再做题的时候想不到而已，，，刚才吃完饭回来想写博客的时候才想出来的，网上大多都写成了模板，如果有兴趣可以自己百度一下，我就不贴实现的代码了，下面是我自己关于这道题的解法，老规矩，先贴代码，再解释：

#include <stdio.h>#include <set>using namespace std;int loop[2000001];int beg, n, m;set<int> haha;/*void show(){for(int i=beg; i<m+beg; ++i)printf("%d ",loop[i]);}*/int main(){int count, temp, pos;count = pos = 0;scanf("%d%d",&m,&n);for(int i=0; i<n; ++i){scanf("%d",&temp);if(haha.find(temp) == haha.end()){if(pos >= m){haha.erase(loop[beg]);++beg;}haha.insert(temp);loop[pos++] = temp;++count;}//show();//printf("%d\n",count);}printf("%d\n",count);return 0;}

先做几点解释：

1）注释部分是调试时候用到的，很方便又直观的打印自己想要检测的数据，个人觉得比用vs去监控好多了，随心所欲！又不用那么麻烦（因为小程序确实没必要那么高级）

2）由于这道题的输入很多，所以建议用scanf！

好了，其实这里我不止用了一倍空间，而是用了题目里的数据范围的极限！最多就是这样，所以我没用到循环这个概念，而是“伪循环”，说好听点，就是模拟了循环队列：

直线移动front和tail指针，而不用取模操作，这样看起来更直观一些，更像队列，下面图示一下：

（红色下划线部分为队列中的元素，可以看到，其他元素实际上没有被删除，只是对于队列不可见，相当于出队了！）

其实取不取模，本质都是头尾指针的移动，然后利用运动的相对性，实现循环。

然后我就兴高采烈的提交了，发现超时了！！！最多的有3350ms，一个测试案例就3秒多了，果然是线性查找元素有问题呀！

想了一下，就用了一个辅助的集合实例haha来辅助搜索的实现（这道题要求搜索队列中的元素，如果不存在，就入队，如果已存在，不做任何操作）。

毫无疑问，用标准库的set来查找的速度是极快的！提交后就ac了，最长用时720ms，整整缩小到了1/5。吊炸天的标准库，虽然空间用多了点，不过也好啦啦！哈哈！

最后，发一句感慨，写博客真的能够帮助自己整理思路，总结收获！就像这一次，我当时只想到了用足够多的空间来模拟，但是在写的时候却能够想到了更好的方法——取模！

加油！还是那句话，不够强大，都不好意思说自己是中大人！希望自己有一天能够自豪地跟别人说——我是中山大学的学生！