线性表-----队列

1、基本概念

队列是只允许在一端进行插入，而在另一段进行删除的线性表
队头：允许删除的一端
队尾：允许插入的一端
空队列：没有任何元素的空表

队列是操作受限的线性表，因此不是任何对线性表的操作都可以作为队列的操作，比如，不可以随便读取队列中间某个数据

2、顺序队列

队列的顺序实现是指分配一块连续存储单元存放队列中的元素，并设两个指针front和rear分别指向队头和队尾元素的元素。队尾rear指针指向队尾元素的下一个位置（也可以让rear指向队尾元素，front指向队头元素的前一个位置），为什么要这样处理呢？当队列中只有一个元素是，rear和front将会相等，处理起来很麻烦。

初始状态（队空条件）：front==rear==0
进队：不满时，送值到队尾，队尾rear加1
出队：不空时，取队头元素，队头front加1

/*
顺序队列
*/
typedef struct {ElemType data[MaxSize];int front, rear;
}SqQueue;

在这里插入图片描述
当此时队列的状态为上图的d时，在入队，现任此时rear再加一会出现溢出，但这种溢出并不是真正的溢出，在data数组里依然有位置存放数据，所以这是一种假溢出

2、循环队列

把存储队列元素的表从逻辑上看作是一个环，称为循环队列。当用循环队列时，上面顺序队列出现假溢出的问题就能解决

初始时，Q.front=Q.rear=0
（出队） front指针加1：Q.front=(Q.front+1)%MaxSize
（入队）rear指针加1：Q.rear=(Q.rear+1)%MaxSize
队列长度：(Q.rear-Q.front+MaxSize)%MaxSize
出队入队指针按顺时针方向进1

如何判断队列空和队满呢？

法1：牺牲一个单元来区分队空和队满，入队时少用一个队列单元，这是个普遍的做法，约定以：队头指针在队尾指针的下一个位置作为队满的标志

队满：（Q.rear+1）%MaxSize==Q.front
队空条件：Q.front==Q.rear(注意和顺序队列区分开，Q.front==Q.rear==0）
队中元素个数：（Q.rear-Q.front+MaxSize）%MaxSize

在这里插入图片描述
法2：类型中增设表示元素个数的数据成员。这样，

队空的条件为Q.size==0
队满：Q.size==MaxSize

法3：类型增设tag数据成员，以区分队满还是队空。tag等于0时，若因删除导致QQ.front==Q.rear,则为对空；tag等于1时，若因插入导致Q.front==Q.rear，则为队满

3、链式队列

队列的链式存储结构，其实就是线性表的单链表，只不过需要加点限制，只能在表尾插入，表头删除。
在这里插入图片描述

typedef struct {ElemType data;struct LinkNode* next;
}LinkNode;
typedef struct {LinkNode* front, * rear;
}LinkQueue;

当 Q.front ==NULL && Q.rear==NULL时，链式队列为空

4、双端队列

双端队列是指允许两端都可以进行入队和出队操作的队列，将队列的两端分别称为前端和后端，不再是队头和队尾，其逻辑结构依然是线性结构。
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输出受限的双端队列：允许在一端进行插入和删除，但在另一端只允许插入的双端队列被称为输出受限的双端队列

输入受限的双端队列：允许在一端进行插入和删除，但另一端只允许删除的双端队列称为输入受限的双端队列
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