关于#算法#的问题：这是一道关于计算循环队列的问题，求详细解题思路

Question

这是一道关于计算循环队列的问题，本人很菜，不知道如何计算，求详细解题思路

Answer 1

“Devil组”引证GPT后的撰写：

• 循环队列是一种特殊的队列，它的队尾和队头都可以随着元素的添加和删除而前后移动，而不需要实际上移动元素，因此可以很好地解决数组队列因为元素的频繁移动而导致效率低下的问题。

对于这道题，我们可以分两步来考虑：

第一步是计算队列当前的长度。因为队列是循环的，所以可以通过 rear - front 来计算队列的长度，但是需要注意的是如果 rear < front ，说明队列已经经过一次循环，此时队列的长度应该是 m - front + rear。因此，队列当前的长度为：

if rear >= front:
    length = rear - front
else:
    length = m - front + rear

2.第二步是推导出需要比较的次数与队列长度之间的关系。最坏情况下需要比较的次数为 m - 20，即比较所有可能的元素。由于队列是循环的，因此需要将队列从 front 开始遍历，直到找到需要查找的元素或者遍历完整个队列。如果查找到的元素在队列中的位置为 i，那么需要比较的次数为：

if i >= front:
    compare_count = i - front + 1
else:
    compare_count = m - front + i + 1

其中加 1 是因为需要比较的是元素个数而不是元素位置之间的距离。

将上述两个式子相等，即可得到关系式：

m - 20 = length - compare_count
  

将 length 和 compare_count 的式子代入，整理后可得：

m - 20 = rear - front + 1 - min(i - front, m - front + i + 1)

其中，min(i - front, m - front + i + 1) 表示队列中需要比较的元素个数，即最少需要比较的次数。因此，根据题目中给出的 front 和 rear，可以通过求解 i 来得到最坏情况下需要比较的次数。

Answer 2

队列有两种，一种是用单链表的形式用指针来进行队列的模拟（先进先出，当然数组也是可以的），另外一种就是循环队列，用数组模拟队列的操作
首先我们要知道什么是循环队列，我们要知道，循环队列是一个数组，通过头指针（下标）和尾指针来控制弹入弹出，那么如何循环呢，就是用求余的方式让他始终控制在合理的下标内，即每次都是tail = (tail + 1) % max_size(front)，这样子就可以控制tail和front不超过max_size，也就是循环的意义（到最大值后循环从0开始）。
那么概念清楚了我们来看这道题，这道题首先一个重点词是循环队列的max_size = m， 要求的是最坏的比较次数，我们可以看到rear是小于front的，所以可以知道rear应该是不断加之后被求余，即已经循环过一遍的结果，那么我们知道这个循环队列的内部元素容量应该是m - 30 + 10 即m - 20，所以答案选c
这个是比较贴近科班的答案，也是学校课内学的答案