队列

什么是队列

队列是一种 先进先出 的线性数据结构,其定义了队头和队尾两个端,限制只能从队头弹出数据,从队尾压入数据

队列在日常生活中也很常见,比如我们去食堂打饭的时候,人多就需要排队,排在前面的先打了饭走了,排在后面的需要等到前面的打完饭才能打饭

队列的类型

队列可以使用 数组 或者 链表 实现,使用数组实现的叫做顺序队列,使用链表实现的叫做链式队列。还有一些基于这两种队列实现的队列,比如:循环队列( 顺序队列不用数据搬移 )、阻塞队列( 入队出队可阻塞 )、并发队列( 线程安全 )

数组实现队列

数组实现队列要点:

  1. 入队 数据直接放到 tail指针 位置
  2. 出队head指针 后移就行,不用搬移数据,在 tail 指针到达数组末尾的时候一起搬移,效率更高

链表实现队列

链表实现队列要点:

  1. 入队数据直接放到链表末尾
  2. 出队直接将 head指针 后移

循环队列

基于数组可以实现循环队列,即在 tail指针 到达数组末尾的时候,再将其移动到数组头部,直到 数组只剩 tail指针一个空位

循环队列

循环队列主要是如何判断对空、队满,从上图可以看出,如果队满,tail指针 应该是在 head指针 '前面' 一个位置,所以当 (tail +1)%length === head 的时候,队列应该就是满了,因为判断的时候 tail指针 位置没有数据存放,所以循环队列在队满的时候 tail指针所在位置是放空的,队空的判断就是 head === tail

在实现的时候,要注意 head、tail指针 在赋值的时候 需要对数组长度进行取余,而不是单纯的+1,因为要从数组末尾再回到数组头部形成环

思考

  1. 基于数组和链表实现的队列有何区别?

基于链表可以实现一个支持可以无限排队的无界列队,基于数组可以实现支持有限排队的有界队列

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