深入学习数据结构之队列

Posted 2020-08-17 阿朗~

什么是队列？

　　队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。

　　与栈不同的是队列遵循“先进后出”，即数据从一端插入，另一端弹出。两端分别进行不同的操作。

注：如果将栈和队列结合，即可以实现双向队列，即两端都可以插入，也都可以弹出。本文仅仅针对单向队列描述。

队列的实现方式

　　1、数组实现

　　　　1.1 插入元素　　

　　　　

 

 

　　　　将rear指针向后移动一个位置，并且将插入的数据放入rear指向地址空间。（如果数组容量不够需要扩容，同栈扩容原理一致）

　　　　1.2 弹出元素

　　　　数组元素弹出的实现方式有两种

　　　　1.2.1 直接移动指针

　　　　　

 

　　　　　如上图所示，直接将front指针向后移动一位，数组实际没有发生变化。（内存空间浪费，无效空间无法被GC回收）

　　　　1.2.2 数组整体往前移动，删除顶部元素

　　　　　　

　　　　如上图所示，数组整体向前移动一个位置，front指向位置不变，rear指向位置向前移动一位。（需要频繁的进行数组移动，浪费了性能）

 

　　2、链表实现

　　　　2.1 插入元素

　　　　

　　　　如上图所示，通过链表实现队列只需要将元素6的下一个节点指针指向新的元素节点7，同时将rear指向新的节点7即可。（不需要提前申请空间，也不需要向数组一样扩容）

　　　  2.2 弹出元素

　　

 　　如上图所示，链表弹出元素将元素节点1与元素节点2断开，同时将front指向元素节点2。

　　3、对比总结

• 从上面几个实现方案可以看出，链表队列比数据队列具有一定的优势。性能上更加优越，因此在日常开发中推荐使用链表队列实现。