数据机构与算法学习（七）- 队列

一、如何理解队列

可以想象成排队买票，先来的先买，后来的人只能站末尾，不允许插队。先进先出，这就是典型的队列。

栈只支持两个基本操作：入栈和出栈。队列和栈非常相似，支持的操作也很有限，基本的操作也是两个：入队，放一个数据到队列尾部；出队，从队列头取一个元素。所以队列和栈一样，也是一种操作受限的线性表数据结构。

二、队列的实现 

用数组实现的队列叫作顺序队列。用链表实现的队列叫作链式队列。

顺序队列：需要两个指针，一个head指针指向队头；一个是tail指针指向队尾。经过不停的出队入队，head指针和tail指针都会持续往后移动。当tail指针移动到最右边以后，出队是没有问题的，再入队时触发一次数据搬移。将head到tail中的数据搬移到数组中0到tail的位置，然后再进行入队操作。

三、循环队列

循环队列，最关键的是，确定好队空和队满的判定条件。

四、阻塞队列和并发队列

阻塞队列其实就是再队列基础上增加了阻塞操作。简单来说，就是在队列为空的时候，从队头取数据会被阻塞。因为此时还没有数据可取，直到队列中有数据才能返回；如果队列已经满了，那么插入数据的操作就会被阻塞，直到队列中有空闲的位置后在插入数据，再返回。

线程安全的队列叫作并发队列、实际上基于数组的循环队列，利用CAS原子操作，可以实现非常高效的并发队列。这也是循环队列比链式队列应用更加广泛的原因。