数据结构队列预习中需要注意的地方

1. 队列的定义

队列是只允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表。队列是一种先进先出的线性表。允许插入的一端称为队尾，允许删除的一端称为队头。

2. 队列的抽象数据类型

关于队列的操作有：

(1) InitQueue(*Q):初始化操作，建立一个共队列Q

(2) QueueEmpty(*Q):判断队列是否为空

(3) EnQueue(*Q,e):插入新元素到队列中并成为队尾元素

(4) QueueLength(Q):返回队列的个数

(5) GetHead(Q,*e):获取队列队头元素

(6) DeQueue(*Q，*e):删除队列中的队头元素

(7) ClearQueue(*Q):清空队列

(8) DestroyQueue(*Q):若队列存在，则销毁它

3. 队列顺序存储的不足

我们假设一个队列有n个元素，则顺序存储的队列需建立一个大于n的数组，并把队列的所有元素存储在数组的前n个单元，数组下标为0的一端即为队头。所谓的入队列操作，就是在队尾追加一个元素，不需要移动任何元素，因此时间复杂度为O(1)。队列元素的出队是在队头，即下标为0 的位置，那也就意味着队列中的所有都得向前移动，以保证队头不为空，此时时间复杂度为O(n).当数组末尾元素已经占用，再向后加，就会产生数组越界的错误，但实际上队列在前面的地方还是空闲的，这种现象较“假溢出”。

4. 循环队列定义

解决假溢出的办法是后面的满了，就再从头开始，也就是头尾相接的循环。我们把队列的这种头尾相接的顺序存储结构称为循环队列。

5. 引入循环队列的原因

为了避免数组插入和删除时需要移动数据，于是引入例循环队列，使得队头和队尾可以在数组中循环变化。这解决了移动数据的时间损耗，使得本来插入和删除是O(n)的时间复杂度变成了O(1)。

6. 循环队列中的一些操作

引入两个指针，front指针指向队头元素，rear指针指向队尾元素的下一个位置，当front等于rear时，此队列是一个空队列。

队列的最大尺寸为QueueSize，队列满的条件是

（rear+1）%QueueSize == front。通用的计算队列长度的公式为：（rear-front+QueueSize）%QueueSize

7. 循环队列的弊端

单是顺序存储，算法的时间性能是不高的，但循环队列又面临着数组可能会溢出的问题，所以我们需要研究一下不用担心队列长度的链式存储结构。

8. 队列的链式存储结构定义

队列的链式存储结构，就是线性表的单链表，不过它只能尾进头出，简称为链队列。为了方便操作，我们将队头指针指向链队列的头结点，而队尾指针指向终端结点。

9. 队列的链式存储结构操作

(1) 入队操作：入队操作时，就是在链尾部插入结点

(2) 出队操作：出队操作时，就是头结点的后继结点出队，将头结点的后继改为它后面的结点，若链表除头结点外只剩一个元素时，则需要将rear指向头结点。

10. 循环队列和链队列的比较

从时间上，它们的基本操作都是常数时间O(1),不过循环队列是事先申请好空间，使用期间不释放；对于链队列来说，每次申请和释放结点也会存在一些时间开销，如果入队出队频繁，则两者还是有细微差异。队于空间上来说，循环队列必须有一个固定的长度，所以就有了存储元素个数和空间的浪费。链队列则不存在这个问题，尽管它需要一个指针域，会产生一些空间上的开销，但可以接受。所以在空间上链队列更加灵活。

在可以确定队列最大值的情况下，建议用循环队列，如果无法预估队列的长度时，则用链队列。