数据结构与算法从淬体到元婴day03之队列

队列

队列（Queue）是一种先进先出的线性表。它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。队列的这种特性使得它非常适合用于处理那些需要按照一定顺序来处理的场景，比如任务调度、缓冲区管理、广度优先搜索（BFS）等。

队列的基本操作

队列的基本操作主要包括以下几种：

1. 入队（Enqueue）：在队列的尾部添加一个元素。如果队列已满，则入队操作失败。
2. 出队（Dequeue）：移除队列头部的元素，并返回该元素。如果队列为空，则出队操作失败。
3. 查看队首（Front）：返回队列头部的元素，但不移除它。如果队列为空，则此操作可能返回特殊值（如null）或抛出异常。
4. 判断队列是否为空：检查队列中是否没有元素。
5. 判断队列是否已满：检查队列是否已经达到了其容量上限。这个操作对于某些类型的队列（如链式队列）可能不适用，因为它们可以动态地调整大小。

队列的实现

队列可以通过多种数据结构来实现，其中最常见的是数组和链表。

基于数组的队列

使用数组来存储队列中的元素。队列的头部通常位于数组的起始位置，而尾部则随着元素的加入而移动。当尾部到达数组的末尾时，如果数组还有空间（且头部不在数组的起始位置），则可以通过“循环”或“回绕”的方式将尾部移到数组的起始位置。这种队列被称为循环队列。

基于链表的队列

使用链表来实现队列时，可以在链表的前端进行出队操作，在链表的后端进行入队操作。链表的头部对应于队列的头部，链表的尾部对应于队列的尾部。由于链表可以动态地增长和收缩，因此基于链表的队列不需要担心队列的容量问题。