算法笔记-队列概念

队列
queue 时一种先进先出的数据结构
以食堂排队打饭为例，每个人都从队伍最后面排起，队伍最前面的人打完饭出队
队列总是从队尾加入元素，而从队首移除元素，满足先进先出的规则
（注意！）使用一个队首元素front来指向队首元素的前一个位置
使用一个队尾指针rear来指向队尾元素

和栈类似，当使用数组来实现队列时，队首指针front和队尾指针rear为int型变量，数组下标从0开始
使用链表实现队列时，则为int*型变量的指针

以下从数组q[]来实现几个队列的常用操作，int型变量存放队首元素的前一个元素的下标，rear存放队尾元素的下标

void clear() {
    front = rear = -1;
}

2. 获取队列内元素的个数 size
   队列内元素为 rear - front ，可手动模仿过程并观察

int size() {
    return rear - front;
}

3. 判空 empty
   判定队列为空的条件为 front == rear

bool empty() {
    if(front == rear) return true;
    else return false;
}

4. 入队 push
   由于队尾指针rear指向队尾元素，将元素入队前需先把 rear + 1 再存放

void push(int x) {
    q[++rear] = x;
}

5. 出队 pop
   可以直接把队首指针 + 1实现出队效果

void pop() {
    front ++;
}

6. 取队首元素（get_front)
   注意，front +1 才是队首元素的位置

int get_front() {
    return q[front + 1];
}

7. 取队尾元素（get_rear）
   直接访问rear的位置即可

int get_rear() {
    return q[rear];
}

注意：和栈类似，取队首、队尾元素操作必须在队列非空的情形下使用
在STL中同样没有实现队列的清空操作，可以用以下写法

while(!q.empty()) {
    q.pop();
}