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🔥系列专栏：算法模板、数据结构
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文章目录
- 📋前言
- [一. ⛳️模拟队列](#一. ⛳️模拟队列)
-
- [1.1 🔔用数组模拟实现队列](#1.1 🔔用数组模拟实现队列)
-
- [1.1.1 👻队列的定义](#1.1.1 👻队列的定义)
- [1.1.2 👻初始化队列](#1.1.2 👻初始化队列)
- [1.1.3 👻向队尾插入一个数 x（入队列）](#1.1.3 👻向队尾插入一个数 x（入队列）)
- [1.1.4 👻从队头弹出一个数（出队列）](#1.1.4 👻从队头弹出一个数（出队列）)
- [1.1.5 👻判断队列是否为空](#1.1.5 👻判断队列是否为空)
- [1.1.6 👻查询队头元素](#1.1.6 👻查询队头元素)
- [1.2 🌟模板提取(重点)🌟](#1.2 🌟模板提取(重点)🌟)
-
- [1.2.1 👻无详细注释版](#1.2.1 👻无详细注释版)
- [1.2.2 👻有详细注释版](#1.2.2 👻有详细注释版)
- [二. ⛳️题目练习](#二. ⛳️题目练习)
-
- [2.1 题目](#2.1 题目)
- [2.2 输入样例](#2.2 输入样例)
- [2.3 输出样例](#2.3 输出样例)
- [2.4 c++代码](#2.4 c++代码)
- 📝结语
📋前言
💬 hello! 各位铁子们大家好哇，我们上期已经带大家学习了栈的模板，相信爱学习的你都熟练掌握了，如果你还需要查漏不缺可以通过下面专栏自行跳转学习，今天作者给大家带来了队列的算法模板讲解，让我们一起加油进步。
📚 系列专栏：本期文章收录在《算法模板》，大家有兴趣可以浏览和关注，后面将会有更多精彩内容！
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一. ⛳️模拟队列
1.1 🔔用数组模拟实现队列
1.1.1 👻队列的定义
队列（queue）是只允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表。队列是一种先进先出 （First In First Out）的线性表，简称FIFO。允许插入的一端称为队尾，允许删除的一端称为队头。如下图所示：
由于我们使用数组去模拟队列，因此可以将队列看成是一个特殊的数组：这个数组，最前面叫队头，最后面叫队尾。只允许在最后面添加元素，并并且只允许在最前面删除元素。如下图所示：
1.1.2 👻初始化队列
初始状态：我们可以将数组的队头指针指向数组下表为0的位置，队尾指向-1位置，因为满足 tt < hh，所以初始状态队列为空。
代码展示（建议结合图示看注释）：
cpp
//初始化
//定义一个数组q用于存储队列中的元素
int q[N];
int hh = 0;//hh表示队头
int tt = -1;//tt表示队尾1.1.3 👻向队尾插入一个数 x（入队列）
根据以上可知：如果我们想向队尾插入一个元素x（即进行入队列操作 ），我们只需要将队尾指针tt向后移动一位，并将待插入元素 x 存入队尾指针tt指向的位置。
代码展示（建议结合图示看注释）：
cpp
//向队尾插入一个数
//入队：队尾先往后移动一格，再放入要插入的数据 x
q[++tt] = x;1.1.4 👻从队头弹出一个数（出队列）
根据以上可知：如果我们要将一个队列从队头弹出一个数（即进行出队列操作 ），我们只需要将队头指针向后移动一位即可将队头元素移除。如下图所示：
代码展示（建议结合图示看注释）：
cpp
//从队头弹出一个数
//出队：队头往后移动一格
hh++;1.1.5 👻判断队列是否为空
根据以上可知：判断一个队列是否为空，我们只需要判断队头指针hh和队尾指针tt大小：
- 如果
tt >= hh，说明队列不为空； - 如果
tt < hh，说明队列为空。
代码展示（建议结合图示看注释）：
cpp
//判断队列是否为空
//[hh, tt]表示队列区间，当tt >= hh时，区间不为空
if(tt >= hh)
{
//输出队列不为空
}
else
{
//输出队列为空
}1.1.6 👻查询队头元素
根据以上可知：查询队头元素只需要将头指针指向的数据输出即可，如下图所示：
代码展示（建议结合图示看注释）：
cpp
//查询队头元素
//hh指向队头，q[hh]代表队头元素
q[hh];1.2 🌟模板提取(重点)🌟
1.2.1 👻无详细注释版
c++代码模板：
cpp
//初始化
int q[N];
int hh = 0;//hh表示队头
int tt = -1;//tt表示队尾
//向队尾插入一个数
q[++tt] = x;
//从队头弹出一个数
hh++;
//判断队列是否为空
if(tt >= hh)
{
//输出队列不为空
}
else
{
//输出队列为空
}
//查询队头元素
q[hh];1.2.2 👻有详细注释版
c++代码模板：
cpp
//初始化
int q[N];//定义一个数组q用于存储队列中的元素
int hh = 0;//hh表示队头
int tt = -1;//tt表示队尾
//向队尾插入一个数
//入队：队尾先往后移动一格，再放入要插入的数据 x
q[++tt] = x;
//从队头弹出一个数
//出队：队头往后移动一格
hh++;
//判断队列是否为空
//[hh, tt]表示队列区间，当tt >= hh时，区间不为空
if(tt >= hh)
{
//输出队列不为空
}
else
{
//输出队列为空
}
//查询队头元素
//hh指向队头，q[hh]代表队头元素
q[hh];二. ⛳️题目练习
2.1 题目
2.2 输入样例
10
push 6
empty
query
pop
empty
push 3
push 4
pop
query
push 6
2.3 输出样例
NO
6
YES
4
2.4 c++代码
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 100010;
int q[N];
int hh = 0;//队头
int tt = -1;//队尾
int main()
{
int m = 0;
cin >> m;
while(m--)
{
int x = 0;
string s;
cin >> s;
if(s == "push")
{
//向队尾插入一个数 x
cin >> x;
q[++tt] = x;
}
else if(s == "pop")
{
//从队头弹出一个数
hh++;
}
else if(s == "empty")
{
//判断队列是否为空
cout << (tt < hh ? "YES":"NO") << endl;
}
else
{
//查询队头元素
cout << q[hh] << endl;
}
}
return 0;
}📝结语
本文主要讲解队列的定义、使用数组模拟实现队列的相关操作：入队列、出队列、判断队列是否为空、查询队头元素，通过队列相关操作的讲解最终我们提取出了队列的算法模板，并通过一个题目的练习结束了今天的课程。希望大家课下能够多敲多练，孰能生巧。
今天的干货分享到这里就结束啦！如果觉得文章还可以的话，希望能给个三连支持一下，聆风吟的主页还有很多有趣的文章，欢迎小伙伴们前去点评，您的支持就是作者前进的最大动力！
