1. 队列的定义

队列 (Queue)是一种先进先出(first in first out : FIFO)的线性表。它只允许在表的一端进行插入，在另一端进行删除元素。这和我们平时战队买票很一样。最早进入队列的元素最先离开，在队列中，允许插入的一端叫做队尾(rear),允许删除的一段则称为队头(front).示意图如下：

2. 队列的分类

队列主要分为两类：

• 链式队列：链式队列即用链表实现的队列
• 顺序队列：顺序队列是用数组实现的队列，顺序队列通常必须是循环队列

本文主要以顺序队列（循环队列）为例，通过如下几个问题来分析和介绍顺序队列的相关知识，(链式队列内部以链表实现相对更加简单)

1. 顺序队列为什么是循环队列？
2. 一共需要几个参数，分别是什么含义？
3. 入队伪算法思路
4. 出队伪算法思路
5. 如何判断循环队列是否为空
6. 如何判断循环队列已满
7. 什么时候该使用顺序队列？什么时候该使用链式队列

2.0 循环队列--队列的顺序表示和实现整体分析

顺序队列本身是一种数组表示。在队列的顺序存储结构中，除了用一组连续的存储单元依次存放从队列头到队列尾的元素之外，尚需附设两个指针 front 和 rear 分别指示队列头元素及队列尾元素的位置。为了在C语言中描述方便，通常有如下约定：初始化创建空队列时，令 front = rear = 0，每当插入新的队列尾元素时，“尾指针增 1”；每当删除队列头元素时，“头指针增 1”；因此，在非空队列下，头指针始终指向队列头元素，而尾指针始终指向队列尾元素的下一个位置，如图所示：

假设当前队列分配最大空间为6，则当队列处于上图(d)的状态时，不可再继续插入新的队尾元素，否则会因为数组越界而导致程序代码被破坏。然而此时又不宜进行存储再分配扩大数组空间，因为队列的实际可用空间并未占满。一个巧妙的办法是将顺序队列臆造为一个环状的空间，如图所示，称之为循环队列：

如图，指针和队列之间的关系不变，上图 (a) 所示循环队列中，队列头元素是 J3 ，队列尾元素是 J5,之后J6,J7和J8相继插入，则队列空间均被占满，如图 (b) 所示，此时 Q.front = Q.rear; 反之，若 J3,J4 和 J5 相继从图 (a) 队列中删除，使队列呈“空”的状态，如图 (c) 所示，此时存在关系为 Q.front = Q.rear, 由此可见只凭等式 Q.front = Q.rear无法判断队列是“空”还是“满”。有两种可处理方式：一种是另外设置一个标志以区别队列是 “空” 还是 “满”；另一种是少用一个元素空间，约定以“队列头指针在队列尾指针的下一位置(指环状的下一位置)”作为队列呈“满”状态的标志。

从此分析中可见，在C语言中不能用动态分配的一维数组来实现循环队列，如果用户的应用程序中设有循环队列，则必须为它设定一个最大队列长度，若用户无法预估所用队列的最大长度，则宜采用链式队列。

2.1 顺序队列为什么是循环队列

循环队列是针对顺序队列中最大内存空间有限，当队列处于上图(d)的状态时，不可再继续插入新的队尾元素，否则会因为数组越界而导致程序代码被破坏。然而此时又不宜进行存储再分配扩大数组空间，因为队列的实际可用空间并未占满的问题的一种合理的解决方案。

2.2 一共需要几个参数，分别是什么含义

front && rear 
不同场合下含义不同。
1. 队列初始化 -- front 和 rear 的值都是零
2. 队列非空 -- front 代表队列的第一个元素，rear 代表队列的最后一个有效元素的下一个元素
3. 队列为空 -- front 和 rear 相等，但不一定是零

2.3 入队伪算法

尾部入队，分两步完成
1. 将值存入r所代表的位置
2. 错误写法 r = r + 1; 正确写法： r = (r + 1) % 数组的长度 【n-1对n取余，结果就是n-1】

2.4 出队伪算法

头部出队，分两步完成
1. 将f出队的值保存起来（可以根据具体需求确定是否要保存）
2. f 的指针变动正确写法： f = (f + 1) % 数组的长度 【n-1对n取余，结果就是n-1】

2.5 如何判断循环队列是否为空

如果front == rear ，则该队列一定为空

2.6 如何判断循环队列已满