队列的认知和理解

队列（Queue）
队列简称队，它也是一种运算受限的线性表。队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除，故队列又称为先进先出（FIFO—first in first out）线性表。

与堆栈不同，如果说堆栈是几个人进入死胡同，后进的人先出，那么队列更像是几个人排队看电影，先排队的先进场去看。

1.队列的几个概念

• 把进行插入的一端称做队尾（rear）。
• 进行删除的一端称做队首或队头（front）。
• 向队列中插入新元素称为进队或入队，新元素进队后就成为新的队尾元素。
• 从队列中删除元素称为出队或离队，元素出队后，其后继元素就成为队首元素。

2.队列的基本运算和储存模式

• InitQueue(&q)：初始化队列。构造一个空队列q。
• DestroyQueue(&q)：销毁队列。释放队列q占用的存储空间。
• QueueEmpty(q)：判断队列是否为空。若队列q为空，则返回真；否则返回假。
• enQueue(&q,e)：进队列。将元素e进队作为队尾元素
• deQueue(&q,&e)：出队列。从队列q中出队一个元素，并将其值赋
  给e。

与堆栈相同，既然队列中元素逻辑关系与线性表的相同，队列可以采用与线性表相同的存储结构。
因为队列两端都在变化，所以需要两个指针来标识队列的状态。
3.队列的基本运算实现
队列的定义方法

typedef struct{ 
ElemType data[MaxSize]；
int front,rear； //队首和队尾指针
} SqQueue;

还是假设MaxSize的数值为5

此时rear和front都指向-1，队列为空。

而后又进行了将一个a进队，bcde进队和全部出队的操作。
所以我们可以认为

• 约定rear总是指向队尾元素 。
• 元素进队，rear增1。
• 约定front指向当前队中队头元素的前一位置 。
• 元素出队，front增1。
• 当rear=MaxSize-1时不能再进队。

4.假溢出与环形队列

有这样一种情况：队列中明明还有位置却无法再对元素进行入队操作。如图

这是因为采用rear==MaxSize-1作为队满条件的缺陷。当队满条件为真时，队中可能还有若干空位置。
这种溢出并不是真正的溢出，称为假溢出。
而为了防止假溢出造成不必要的错误，我们可以使用一种环形队列：把数组的前端和后端连接起来，形成一个环形的顺序表，即把存储队列元素的表从逻辑上看成一个环，称为环形队列或循环队列。

那么对队列的操作将会变成：

那对于循环队列来说，循环队列的四要素就是：

• 队空条件：front = rear
• 队满条件：(rear+1)%MaxSize = front
• 进队e操作：rear=(rear+1)%MaxSize; 将e放在rear处
• 出队操作：front=(front+1)%MaxSize; 取出front处元素e;

但是我们要注意：
显然环形队列比非环形队列更有效利用内存空间，即环形队列会重复使用已经出队元素的空间。不会出现假溢出。
但如果算法中需要使用所有进队的元素来进一步求解，此时可以使用非环形队列。
以上为数据结构队列的一些认识。
参考资料：

• 武汉大学李春葆教授数据结构课件
• 百度百科

以上有错欢迎指正，希望让更多人看到。都看到这了点个赞再走呗☺