本期主题：
先进先出队列实现

1.队列定义

队列是什么？定义：

一个先进先出的数据结构

插入操作称为入队（enqueue），入队始终在队尾添加元素

删除操作称为出队（dequeue），出队操作始终从队头开始

2.实现一个简单的队列以及分析

1.代码实现分析

先分析该怎么实现队列，其实前面描述了就三个特点，一一分析：

插入操作在队尾实现，使用vector的push_back接口，直接在动态数组尾部实现添加；
删除操作从队头开始，这个需要有一个位置指针，告诉我们现在头部在哪里，然后每次出一个，头部位置就++；

2.code

按如下分析完之后，我们可以实现代码了：

class MyQueue {private:// store elementsvector<int> data;// a pointer to indicate the start positionint p_start;
public:MyQueue() { p_start = 0; }/** Insert an element into the queue. Return true if the operation is successful. */bool enQueue(int x) {data.push_back(x);return true;}/** Delete an element from the queue. Return true if the operation is successful. */bool deQueue() {if (isEmpty()) {return false;}p_start++;return true;};/** Get the front item from the queue. */int Front() {return data[p_start];};/** Checks whether the queue is empty or not. */bool isEmpty()  {return (p_start >= data.size());}
};

完整代码：

int main() {MyQueue q;q.enQueue(5);q.enQueue(3);if (!q.isEmpty()) {cout << q.Front() << endl;}q.deQueue();if (!q.isEmpty()) {cout << q.Front() << endl;}q.deQueue();if (!q.isEmpty()) {cout << q.Front() << endl;}
}

输出结果：

3.优缺点分析

优点：

代码简单，非常好实现

缺点：

存在假满的情况，效率低，有空间浪费情况存在

我们看一个例子：
假设我们定义一个size为5的queue，第一步我们先dequeue，然后再enqueue，会发现此时这个queue已经满了，但实际上有效的数据只有4个

3.循环队列实现

1.循环队列原理

针对上面提到的效率低、空间利用有限的问题，更好的方案是使用一个循环队列，即头和尾能够连在一起，如下图所示：

2.循环队列实现分析

循环队列实现需要分析以下几点：

首先，肯定是需要两个位置变量，来表明当前的头和尾

判断队列空条件分析：空的时候，头和尾都应该指向非当前数据区域，当头=尾时，应该是只剩了最后一个元素

判断队列满条件分析：满的时候，尾+1=头，但是有循环回来的问题，所以应该是 (尾+1)%(整个size)=头

3.code

class MyCircularQueue {public:vector<int> data;int head_pos = -1;int rear_pos = -1;int size = 0;MyCircularQueue(int k) {data.resize(k);size = k;}bool enQueue(int value) {if (isFull()) {return false;}if (isEmpty()) {head_pos = 0;}rear_pos++;rear_pos = rear_pos % size;data[rear_pos] = value;return true;}bool deQueue() {if (isEmpty()) {return false;}if (head_pos == rear_pos) {head_pos = -1;rear_pos = -1;return true;}head_pos++;head_pos = head_pos % size;return true;}int Front() {if (isEmpty()) {return -1;} else {return data[head_pos];}}int Rear() {if (isEmpty()) {return -1;} else {return data[rear_pos];}}bool isEmpty() {return (head_pos == -1);}bool isFull() {return ((rear_pos + 1) % size == head_pos);}
};

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