佇列（queue）原理

像棧一樣，佇列（queue）也是一種線性表，它的特性是先進先出，插入在一端，刪除在另一端。就像排隊一樣，剛來的人入隊（push）要排在隊尾(rear)，每次出隊(pop)的都是隊首(front)的人。如圖1，描述了乙個佇列模型。

佇列（queue）與棧一樣，是一種線性儲存結構，它具有如下特點：

佇列中的資料元素遵循「先進先出」（first in first out）的原則，簡稱fifo結構。

在隊尾新增元素，在隊頭刪除元素。

回到頂部

佇列的相關概念：

隊頭與隊尾：允許元素插入的一端稱為隊尾，允許元素刪除的一端稱為隊頭。

入隊：佇列的插入操作。

出隊：佇列的刪除操作。

例如我們有乙個儲存整型元素的佇列，我們依次入隊：

新增元素時，元素只能從隊尾一端進入佇列，也即是2只能跟在1後面，3只能跟在2後面。

如果佇列中的元素要出隊：

元素只能從隊首出佇列，出佇列的順序為：1、2、3，與入隊時的順序一致，這就是所謂的「先進先出」。

佇列通常提供的操作：

入隊：通常命名為push()

出隊：通常命名為pop()

求佇列中元素個數

判斷佇列是否為空

獲取隊首元素

佇列與棧一樣是一種線性結構，因此以常見的線性表如陣列、鍊錶作為底層的資料結構。

本文中，我們以陣列、鍊錶為底層資料結構構建佇列。

以陣列作為底層資料結構時，一般講佇列實現為迴圈佇列。這是因為佇列在順序儲存上的不足：每次從陣列頭部刪除元素（出隊）後，需要將頭部以後的所有元素往前移動乙個位置，這是乙個時間複雜度為o（n）的操作：

可能有人說，把隊首標誌往後移動不就不用移動元素了嗎？的確，但那樣會造成陣列空間的「流失」。

我們希望佇列的插入與刪除操作都是o(1)的時間複雜度，同時不會造成陣列空間的浪費，我們應該使用迴圈佇列。

所謂的迴圈佇列，可以把陣列看出乙個首尾相連的圓環，刪除元素時將隊首標誌往後移動，新增元素時若陣列尾部已經沒有空間，則考慮陣列頭部的空間是否空閒，如果是，則在陣列頭部進行插入。