数据结构和算法2之队列(队列)

1.队列介绍
  1. 队列是一个有序列表,可以用数组或是链表来实现。

  2. 遵循先入先出的原则。即:先存入队列的数据,要先取出。后存入的要后取出

  3. 示意图:(使用数组模拟队列示意图)
    在这里插入图片描述

     2.数组模拟队列思路
    
1.数组有最大容量,因此定义maxSize来指定队列的最大容量。
2.队列存取遵循先入先出的原则,我们定义两个指针,头部指针front,尾部指针rear。
3.队列添加数据时,尾部指针rear依次加1,从队列取数据时,头部指针front依次加14.当front == rear时,代表队列为空。
5.当rear = maxSize - 1时,代表队列已满。
1. 队列本身是有序列表,若使用数组的结构来存储队列的数据,则队列数组的声明如下图, 其中 maxSize 是该队列的最大容量。

2.	因为队列的输出、输入是分别从前后端来处理,因此需要两个变量 front 及 rear 分别记录队列前后端的下标,front 会随着数据输出而改变,而 rear 则是随着数据输入而改变,如图所示:

在这里插入图片描述

. 问题分析并优化
1.目前数组使用一次就不能用, 没有达到复用的效果
2.将这个数组使用算法,改进成一个环形的队列 取模:%

3.**数组模拟环形队列**

对前面的数组模拟队列的优化,充分利用数组. 因此将数组看做是一个环形的。(通过取模的方式来实现即可)

分析说明:

  1. 尾索引的下一个为头索引时表示队列满,即将队列容量空出一个作为约定,这个在做判断队列满的时候需要注意 (rear + 1) % maxSize == front 满]
  2. rear == front [空]
  3. 分析示意图:
    在这里插入图片描述
    4.更进一步的理解:
    在这里插入图片描述
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