9、队列：先进先出的数据结构详解

队列：先进先出的数据结构详解

1 引言

队列是一种线性数据结构，遵循先进先出（FIFO，First-In-First-Out）原则，即最早进入队列的元素最先被移除。队列在计算机科学中有着广泛的应用，例如操作系统中的进程调度、网络通信中的数据包缓冲、以及事件驱动系统中的事件处理等。

2 队列的特性

队列的基本特性包括两个主要操作：插入（入队）和删除（出队）。具体而言：
- 入队（Enqueue） ：将元素添加到队列的尾部（rear）。
- 出队（Dequeue） ：从队列的头部（front）移除元素。

此外，队列还支持以下操作：
- 查看队首元素（Front） ：返回队列头部的元素，但不移除它。
- 查看队尾元素（Rear） ：返回队列尾部的元素，但不移除它。
- 检查队列是否为空（IsEmpty） ：判断队列是否为空。
- 检查队列是否已满（IsFull） ：判断队列是否已满（仅适用于固定大小的数组实现）。

3 队列的实现

队列可以通过多种方式实现，最常见的两种方式是数组实现和链表实现。

3.1 数组实现

数组实现是一种固定大小的队列实现方式。为了有效利用空间，通常使用循环数组来实现队列。循环数组通过将数组的末尾与开头连接起来，使得队列可以在数组中循环使用，从而避免浪费空间。