数据结构——队列

1.队列的定义

在了解队列前，我们还需要了解一下线性表

线性表：是具有相同数据类型的n个数据元素的有限序列，其中n为表长，当n等于0的时候说明这个线性表是一个空表

栈：是只允许在一端进行插入和删除的线性表；

有关栈的博客：数据结构------栈

队列定义：是只允许在一端进行插入，在另一端删除的线性表；

请看下列彩图；

F从队尾插进队列，A从队头从队列中删除

有关队列的重要术语：队头，队尾，空队列

队头：允许删除元素的一端

队尾：允许插入的一端

空队列：队列里面没有元素

队列的特点：先进先出（FIFO）

队列的定义：（一种抽象数据类型（ADT）。队列是一种线性数据结构，它包含一系列按顺序排列的元素，并且具有先进先出（FIFO）的特性。队列可以通过数组、链表或其他数据结构来实现，但它本身是一种抽象概念，不一定要用结构体来实现，但是由于是萌新吧，我觉得我能定义的队列就是由结构体所构成的）

#define maxsize 10	//定义队列中元素的最大个数
typedef int ElemType; 
typedef struct
{
    ElemType data[maxsize];	//存放队列元素
    int front,rear;//队头指针和队尾指针
} SqQueue;

2.队列的相关基本操作

和栈差不多，"还是熟悉的配方"，那我们一起来看看都有那些操作呢？

创，增，删，查，判空/判满

1.InitQueue（*Q）：初始化队列，构造一个空队列

void InitQueue(*Q)
{
    Q.front=0;//将队头指针和队尾指针都指向0
    Q.rear=0;
    //队头指针指向的事队头元素；队尾指针指向的事即将插入元素的位置
}

2.判空：判断这个队列是否是空队列

bool QueueEmpty(SqQueue Q)
{
    if(Q.front==Q.rear)//如果队头指针等于队尾指针则说明是空队列
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false'
    }
}

循环队列：后面满了，就再从头开始，也就是头尾相接的循环。我们把队列的这种头尾相接的顺序存储结构称为循环队列。

该怎么去实现,就需要(Q.rear+1)%maxsize

那么判满条件是什么呢？是否是 Q.rear==Q.front呢？

那么很明显应该不是，否则和判空条件一样了，无法进行区分

真正的判满条件：(Q.rear+1)%maxsize==Q.front

这么做确实可以区分，但是代价就是要浪费一个空间（后续会将不浪费空间的）

3.EnQueue(*Q,x):入队，若队列Q未满，将x加入，使其成为新的队尾

bool EnQueue(SqQueue *Q,ElemType x)//入队操作
{
    if(Q.rear+1)%maxsize==Q.front)//判满条件
    {
        return false;//满了就直接报错
    }
    Q.data[Q.rear]=x;//如果队列没有满，那么我们将新来的元素x存储在队尾指针指向的位置
    Q.rear=(Q.rear+1)%maxsize;//队尾指针自增，指向下一个该插入的位置
    return true;
}

4.DeQueue(*Q，*x)：出队：若队列非空，删除队头元素，并用x返回；

bool DeQueue(SqQueue *Q,ElemType *x)
{
    if(Q.front==Q.rear)//判空条件
    {
        return false;//是空的直接报错
    }
    x=Q.data[Q.front];//将队头元素出队
    Q.front=(Q.front+1)%maxsize;//将队头元素向后移一下
    return true;
}

5.GetHead(Q,*x):读取队头元素，若队列Q非空，则将队头元素赋给x

bool GetHead(SqQueue Q,ElemType *x)
{
    if(Q.front==Q.rear)//判空条件
    {
        return false;//是空的直接报错
    }
    x=Q.data[Q.front];//将队头元素找出来
    return true;
}

这时候细心的看客可能就会想到，up，up，你不是说有不浪费空间的写法吗？怎么还不说啊，

个位看官莫想太多，书中故事是队列蹉跎，且听我细细道来

原神启动 ，搞错了 ，planB启动：

一定不能浪费空间的话

我们可以设置一个变量size，用于统计出队和入队的次数，

出队的话size-1，入队的话，size+1；看最后size的值就可以明白是队满还是对空了

请看代码

#define maxsize 10	//定义队列中元素的最大个数
typedef int ElemType; 
typedef struct
{
    ElemType data[maxsize];	//存放队列元素
    int front,rear;//队头指针和队尾指针
    int size;//队列当前长度，遇到入队size++，遇到出队size--;
} SqQueue;
//判断条件
if(size==maxsize)//队满
if(size==0)//队空

planC启动

或者说是设置一个变量tag，用于统计最近一次操作是入队，还是出队

tag=0，代表出队，tag=1，代表入队

#define maxsize 10	//定义队列中元素的最大个数
typedef int ElemType; 
typedef struct
{
    ElemType data[maxsize];	//存放队列元素
    int front,rear;//队头指针和队尾指针
    int tag;//最近一次操作，遇到入队tag=1，遇到出队tag=0;
} SqQueue;
//判断条件
if(tag=1&&Q.front==Q.rear)//队满
if(tag=0&&Q.front==Q.rear)//队空

总结：以上就是今天对队列方面的理解是BFS的基础，后续的BFS会补在这篇博客上