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「队列 queue」是一种遵循先入先出规则的线性数据结构。顾名思义,队列模拟了排队现象,即新来的人不断加入队列的尾部,而位于队列头部的人逐个离开。
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如下图所示,我们将队列的头部称为“队首”,尾部称为“队尾”,将把元素加入队尾的操作称为“入队”,删除队首元素的操作称为“出队”。
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如图 5-4 所示,我们将队列的头部称为“队首”,尾部称为“队尾”,将把元素加入队尾的操作称为“入队”,删除队首元素的操作称为“出队”。
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<p align="center"> 图:队列的先入先出规则 </p>
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<p align="center"> 图 5-4 队列的先入先出规则 </p>
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## 5.2.1 队列常用操作
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队列的常见操作如下表所示。需要注意的是,不同编程语言的方法名称可能会有所不同。我们在此采用与栈相同的方法命名。
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队列的常见操作如表 5-2 所示。需要注意的是,不同编程语言的方法名称可能会有所不同。我们在此采用与栈相同的方法命名。
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<p align="center"> 表:队列操作效率 </p>
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<p align="center"> 表 5-2 队列操作效率 </p>
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<div class="center-table" markdown>
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@@ -299,7 +299,7 @@ comments: true
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### 1. 基于链表的实现
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如下图所示,我们可以将链表的“头节点”和“尾节点”分别视为“队首”和“队尾”,规定队尾仅可添加节点,队首仅可删除节点。
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如图 5-5 所示,我们可以将链表的“头节点”和“尾节点”分别视为“队首”和“队尾”,规定队尾仅可添加节点,队首仅可删除节点。
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=== "LinkedListQueue"
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=== "pop()"
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<p align="center"> 图:基于链表实现队列的入队出队操作 </p>
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<p align="center"> 图 5-5 基于链表实现队列的入队出队操作 </p>
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以下是用链表实现队列的代码。
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我们可以使用一个变量 `front` 指向队首元素的索引,并维护一个变量 `queSize` 用于记录队列长度。定义 `rear = front + queSize` ,这个公式计算出的 `rear` 指向队尾元素之后的下一个位置。
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基于此设计,**数组中包含元素的有效区间为 `[front, rear - 1]`**,各种操作的实现方法如下图所示。
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基于此设计,**数组中包含元素的有效区间为 `[front, rear - 1]`**,各种操作的实现方法如图 5-6 所示。
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- 入队操作:将输入元素赋值给 `rear` 索引处,并将 `queSize` 增加 1 。
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- 出队操作:只需将 `front` 增加 1 ,并将 `queSize` 减少 1 。
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@@ -1204,7 +1204,7 @@ comments: true
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=== "pop()"
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<p align="center"> 图:基于数组实现队列的入队出队操作 </p>
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<p align="center"> 图 5-6 基于数组实现队列的入队出队操作 </p>
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你可能会发现一个问题:在不断进行入队和出队的过程中,`front` 和 `rear` 都在向右移动,**当它们到达数组尾部时就无法继续移动了**。为解决此问题,我们可以将数组视为首尾相接的“环形数组”。
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