隊列
隊列是一個抽象的數據結構，與堆棧有些相似。較對比於棧，隊列打開兩端。 一端總是用來插入數據(排隊)，另一個是用來刪除數據(離隊)。 隊列使用先入先出的方法，即，第一存儲的數據項先被訪問。如下：
隊列中的一個真實的例子可以是單向的車道單行道，其中車輛第一進入，第一離開。更多真實世界的例子可以看出，隊列在售票窗口和巴士站。
隊列表示
正如我們現在知道，在隊列中訪問兩端出於不同的原因，如下圖試圖解釋隊列表示數據結構 -
與棧，隊列相同，也可以使用數組，鏈表，指針和結構來實現。爲簡單起見，我們將使用一維數組實現隊列。
基本操作
隊列操作可能涉及到初始化或定義隊列，利用它完成從內存中清除它。在這裏，我們將試着去了解使用隊列相關的基本操作 -
enqueue() − 添加（存儲）項目到隊列中。
dequeue() − 從隊列中刪除（訪問）項目。
很少有更多的功能需要在上述隊列提高操作效率。它們有 -
peek() − 獲得在隊列前面的元素而不移除它。
isfull() − 檢查隊列是否已滿。
isempty() − 檢查隊列是否爲空。
在隊列中，我們總是出隊（或訪問）數據，通過前面的指針，查詢（或存儲）我們把後面的指針的幫助下將隊列中的數據指出。
讓我們先來了解一個隊列的輔助功能 −
peek()
像棧，此功能可以看到在隊列的前部的數據。peek() 函數算法如下 −
begin procedure peek
return queue[front]
end procedure
在C語言中 peek()函數的實現-
int peek() {
return queue[front];
}
isfull()
由於我們使用一維數組實現的隊列，我們只是檢查後指針要達到最大範圍（MAXSIZE），以確定隊列已滿。在情況下，我們保持隊列以循環鏈表的形式，該算法將有所不同。isfull()函數算法如下：
begin procedure isfull
if rear equals to MAXSIZE
return true
else
return false
endif
end procedure
在C語言中的 isfull()函數的實現 -
bool isfull() {
if(rear == MAXSIZE - 1)
return true;
else
return false;
}
isempty()
isEmpty()函數算法 -
begin procedure isempty
if front is less than MIN OR front is greater than rear return true
else
return false
endif
end procedure
如果前面的值小於 MIN 或 0，它告訴隊列尚未初始化，因此空。
下面是C語言編程代碼 -
bool isempty() {
if(front < 0 || front > rear)
return true;
else
return false;
}
入隊操作
由於隊列維護兩個數據指針，前部和後部，其操作比堆棧相對較難實現。
應採取以下步驟來將數據排入隊列（插入）到一個隊列 -
Step 1 − 檢查隊列是否已滿
Step 2 − 如果隊列已滿，產生溢出錯誤，然後退出
Step 3 − 如果隊列未滿，增加尾部指針指向下一個空的空間
Step 4 − 添加數據元素到隊列位置，其中後方（rear）指向
Step 5 − 返回成功
有時，我們還要檢查，如果隊列被初始化或不處理任何意外情況。
排入隊列的操作算法
procedure enqueue(data)
if queue is full
return overflow
endif
rear ← rear + 1
queue[rear] ← data
return true
end procedure
排入隊列 enqueue() 函數的 C語言的實現-
int enqueue(int data)
if(isfull())
return 0;
rear = rear + 1;
queue[rear] = data;
return 1;
end procedure
解列操作
從隊列中訪問數據是兩個任務的過程 − 訪問前在這裏指的是所指向的數據，以及訪問後刪除數據。將採取以下步驟來執行解列操作 -
Step 1 − 檢查隊列是否爲空
Step 2 − 如果隊列爲空，產生溢錯誤，然後退出
Step 3 − 如果隊列不爲空，訪問數據，並向前指向
Step 3 − 增量前指針指向下一個可用的數據元素
Step 5 − 返回成功
算法解列操作 -
procedure dequeue
if queue is empty
return underflow
end if
data = queue[front]
front ← front - 1
return true
end procedure
出隊列 dequeue() 的C語言實現：
int dequeue() {
if(isempty())
return 0;
int data = queue[front];
front = front + 1;
return data;
}
對於C編程語言的完整隊列程序，請點擊這裏