队列是一种抽象的数据结构，有点类似于堆栈。与堆栈不同，队列的两端都打开。一端始终用于插入数据(入队)，另一端用于删除数据(出队)。队列遵循先进先出的方法，即首先存储的数据项将首先被访问。

队列的真实示例可以是单车道单向道路，车辆首先进入，然后首先离开。在售票窗口和公交车站的队列中，可以看到更多实际示例。

队列表示

现在我们知道在队列中，出于不同原因访问两端。下面给出的下图试图将队列表示解释为数据结构-

与在堆栈中一样，也可以使用数组，链接列表，指针和结构来实现队列。为了简单起见，我们将使用一维数组实现队列。

基本操作

队列操作可能涉及初始化或定义队列，利用它，然后从内存中完全删除它。在这里，我们将尝试了解与队列相关的基本操作-

• enqueue() -向队列添加(存储)项目。

• dequeue() -从队列中删除(访问)一个项目。

需要很少的功能来使上述队列操作高效。这些是-

• peek() -在队列的最前面获取元素而不删除它。

• isfull() -检查队列是否已满。

• isempty() -检查队列是否为空。

在队列中，我们总是出队(或访问)由前指针指向的数据，而在将数据入队(或存储)到队列中时，我们会使用后指针的帮助。

首先让我们了解队列的支持功能-

窥视()

此函数有助于查看队列最前面的数据。 peek()函数的算法如下-

算法

begin procedure peek
   return queue[front]
end procedure

用C编程语言实现peek()函数-

例

int peek() {
   return queue[front];
}

已满()

当我们使用单维数组实现队列时，我们只需检查后指针达到MAXSIZE即可确定队列已满。如果我们将队列维护在循环链表中，则算法将有所不同。 isfull()函数的算法-

算法

begin procedure isfull

   if rear equals to MAXSIZE
      return true
   else
      return false
   endif
   
end procedure

用C编程语言实现isfull()函数-

例

bool isfull() {
   if(rear == MAXSIZE - 1)
      return true;
   else
      return false;
}

是空的()

isempty()函数的算法-

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front的值小于MIN或0，则表明队列尚未初始化，因此为空。

这是C编程代码-

例

bool isempty() {
   if(front < 0 || front > rear) 
      return true;
   else
      return false;
}

入队操作

队列维护两个数据指针，前和后。因此，它的操作比堆栈的实现相对困难。

应该采取以下步骤将数据排队(插入)到队列中-

• 步骤1-检查队列是否已满。

• 步骤2-如果队列已满，则产生溢出错误并退出。

• 步骤3-如果队列未满，请增加后指针以指向下一个空白空间。

• 步骤4-将数据元素添加到后方指向的队列位置。

• 步骤5-返回成功。

有时，我们还会检查队列是否已初始化，以处理任何无法预料的情况。

入队操作算法

procedure enqueue(data)      
   
   if queue is full
      return overflow
   endif
   
   rear ← rear + 1
   queue[rear] ← data
   return true
   
end procedure

enqueue()在C编程语言中的实现-

例

int enqueue(int data)      
   if(isfull())
      return 0;
   
   rear = rear + 1;
   queue[rear] = data;
   
   return 1;
end procedure

出队操作

从队列访问数据是两个任务的过程-访问前端指向的数据并在访问后删除数据。采取以下步骤执行出队操作-

• 步骤1-检查队列是否为空。

• 步骤2-如果队列为空，则产生下溢错误并退出。

• 步骤3-如果队列不为空，请访问front指向的数据。

• 步骤4-递增前指针以指向下一个可用的数据元素。

• 步骤5-返回成功。

出队操作算法

procedure dequeue
   
   if queue is empty
      return underflow
   end if

   data = queue[front]
   front ← front + 1
   return true

end procedure

用C编程语言实现dequeue()-

例

int dequeue() {
   if(isempty())
      return 0;

   int data = queue[front];
   front = front + 1;

   return data;
}

有关使用C编程语言的完整Queue程序，请单击此处。