一、队列

1、队列的概念

队列是一种“先进先出(first in first out)”的数据结构，它是一种有序线性表的抽象数据类型、队列在计算机 领域的应用也相当的广泛，例如计算机的模拟(simulation)、CPU的作业调度(Job Scheduing)、外围设备联机并发处理系统(spooling)的应用与图遍历运算等

2、队列的基本操作

在操作队列的时候，使用数组和链表都可以，最重要的是要遵循“先进先出”的原则，常见操作如下：

二、使用数组实现队列

#define MAXSIZE 4

int queue [ MAXSIZE ] ; //队列大小

int front = -1;

int rear = -1;

1、开始时候，将front与rear都预设为-1，当front = rear时，则为空队列

2、加入dataA，front = - 1 ，rear = 0 ，每加入一个元素，将rear值加上 1

3、加入dataB、 dataC，front = -1 ，rear = 2

4、取出dataA，front = 0 ，rear = 2，每取出一个元素，将front值加1

队列操作代码；

#define MAX_SIZE 100;//队列的最大容量

int queue[MAX_SIZE ];

//空队列的时候,front = -1 ,rear = -1

int front = -1;

int rear = -1;

【1】将数据加入队尾

void enqueue(int item )

{

if ( rear == MAX_SIZE – 1 )

{

cout<

}else{

rear ++;

queue[rear] = item;

}

}

【2】删除队列前端的数据

void delqueue(int item){

if(front == rear)

{

count << “队列已空”;

}else{

front + +;

item = queue[front];

}

}

【3】删除队列前端的数据

void front_value(int * queue){

if (front == rear ){

count <

}else{

cout << queue[front];

}

}

使用数组操作队列实例代码：

/*

[示范]:实现队列数据的进队和出队

*/

#include

using namespace std;

const int MAX=20;//定义队列的大小

int main(void)

{

int front,rear,val,queue[MAX]={0};

char ch;

front=rear=-1;

while(rear

{

cout<

cin>>ch;

switch(ch)

{

case 'I':

cout<

cin>>val;

rear++;

queue[rear]=val;

break;

case 'G':

if(rear>front)

{

front++;

cout<

cout<

queue[front]=0;

}

else

{

cout<

exit(0);

}

break;

default:

cout<

break;

}

}

if(rear==MAX-1) cout<

cout<

if (front>=rear)

{

cout<

cout<

}

else

{

while (rear>front)

{

front++;

cout<

}

cout<

}

system("pause");

return 0;

}

三、使用链表实现队列操作

使用链表存储详见程序

四、队列的顺序存储

实际中要使用链式存储，因为顺序存储会出现“假溢出现象”

假设一个队列有n个元素，则顺序存储，如下图所示：

从上面可以看出入队操作就是在队尾追加一个元素，不需要任何移动，时间复杂度为O(1)。出队则不同，因为已经假设下标为0为对头，所以每次出队列操作所有元素都要向前移动，按照刚才的方式，出队列的时间复杂度为O(n)，效率降低。如果我们不去限制队头位置在下标为0的位置，那么出队列的操作就不需要移动全体元素(详见后面的循环队列)

出队列如果不限制队头的话，可以使用个队头指针，如下图：

但是这样也会出现一些问题，例如按下边的情况继续入队，就会出现数组越界的错误

可事实上，还有0、1两个位置，没有使用，故这是“假溢出”，解决方案---后面的循环队列

五、循环队列

循环队列将专门设个专题来讲解，这里是些基本的概念。

要解决假溢出的现象，就是如果后面的满了，就再从头开始，也就是头尾相连的循序。循环队列它的容量是固定的，它的队头指针和队尾指针都可以随着元素入出队列而发生改变

以入队操作为例，当需要将元素入队操作可按以下步骤进行：

(1)将队尾序号tail增加1，即 tail = tail + 1

(2)若tail = n + 1，则tail = 1

其实，前两步可以使用以下表达式进行计算:

tail = ( tail + 1 ) % n