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假溢出

假溢出是一種在數據結構中常見的問題,特別是在使用一維數組實現佇列時可能出現。當佇列的尾指針(rear)達到數組的最大下標位置,而頭指針(front)並未指向數組的最小下標的前一位置時,如果進行入隊操作,會出現上溢現象,但佇列實際上並未滿,因為數組的前端仍有空間。這種現象被稱為「假溢出」。

解決假溢出的常見方法是將佇列設計為循環佇列。在循環佇列中,數組的首尾相連,使得插入和刪除操作可以在整個數組範圍內進行,而不是僅限於數組的前端或後端。這樣,即使rear指針達到了數組的最大下標,數組的前端空間也可以被利用,從而避免了假溢出的發生。

在循環佇列中,通常使用取模運算(%)來維護front和rear指針的位置,確保它們始終在佇列的有效範圍內。例如,當一個新元素入隊時,rear指針會向後移動一個位置,並進行取模運算以確保它在數組的合法範圍內。同樣,在出隊時,front指針會向前移動一個位置,並進行取模運算。這樣,即使rear指針達到了數組的最大下標,front指針仍然可以指向數組的任何位置,從而充分利用數組空間。