【科普·给学弟看的算法】队列的基础知识和基本运用(1)：基本队列与优先队列

（本人写的第一篇博客，不喜勿喷>w<）

数据结构是学习编程中一个很重要的知识块，今天我来介绍下数据结构中最简(坑)单(爹)的队列（queue）

队列拥有一个基本特性，就是“FIFO(First In First Out,先进先出)”

什么叫做“先进先出”呢？

举个栗子:

如图，是一个餐馆。大家正在排队领餐。先排队的人就先拿到饭，先拿到饭的人就先离开队伍。这就是“先进先出”。

接下来来介绍一下：入队操作

先来科普一下：什么是入队操作？

入队操作就是向队伍里加入元素的操作就是入队操作。

怎么完成？

我们用两个指针：头指针（head）和尾指针（tail）来维护头尾。

尾指针总是指向队尾的元素。当每次入队时，就把尾指针指向刚刚入队的元素。

听不懂？

依旧举个栗子：

目前，餐馆里只有一个人：
这个时候，尾指针就指向最后一个人，也就是第一个人，故头尾指针都为1.

然后，第二个人粗线了：
根据《排队基本法》，新来的人必须排在队伍的最后（否则会被爆K一顿）所以这个时候尾指针就指向2，头指针不变，依旧是1。

就这样，越来越多的人（N个）挤进餐馆（世界上就这一家）2头指针依旧指向1，而尾指针就指向了N+2。

就这样，入队操作就完成了。

写成代码很简单：

先初始化：

head = tail = 0

然后是入队操作（就一行=_=b,很简单的...）

Q[tail++] = a

(还有c++的STL更劲爆！在本文末会介绍到。)

入队介绍完了，我们继续介绍出队操作

出队是怎么一回事呢？

排队的人们拿完饭就可以离开队伍去吃饭了。这个操作就是出队

怎么完成？

因为队列是先进先出，所以说出队时应该是弹出队首（即头指针指的方向）

所以我们只要弹出头指针指的位置就可以了

依旧举栗子

让我们请出刚才排队等饭的苦逼人们
现在第一个人的饭已经好了（某人：明明是面！）然后他离开了这个队伍

现在是这样的

目前在队头的人已经离开了，所以说头指针目前指向的是2（图上口胡的别管）

如果不断地离队下去，头指针就会不断地向后移，而尾指针不会变。

写成代码就是这样的(依旧只有一行.....):

return Q[head++]

当队列没有人的时候，则队列为空（empty），判断队列为空的方法很简单：

当头指针等于尾指针时，队列为空

写成代码，依旧一行：

if(tail == head) return 1/*return 1表示队列为空*/

那么，队列的全部操作写成代码如下：

int q[23333],head = 1,tail = 1;/*判断队列是否为空*/bool IsEmpty(){   if(tail == head) return 1;}/*入队*/void push(int a){    q[tail++] = a;}/*弹出队首元素*/int front(){    return q[head++];}

但是这样有一个问题：会造成假溢出

为什么呢？因为头指针在不断地向后移，尾指针也不断的向后移，浪费了大量的空间，导致溢出

怎么办？每当删去一个队头元素，则可依次移动队列中的元素总是使头指针指向队列中的第一个位置。

写成代码是这样的(改进后的出队操作)：

int front(){    int p = q[head];    for(i=2;i<=n;i++){        q[i-1] = q[i];    }    return p;}

关于基础队列的知识就说到这里。

接下来来讲讲神奇的C++ S（水）T（桶）L（楼）

#include <queue> /*就是这货*/

基本定义：

queue <int> Q;

这个STL的常用操作有以下几个：

1.入队:

/*元素a入队*/Q.push(a);

2.出队（弹出队首元素）:

/*弹出队首元素*/int a = Q.front();/*出队*/Q.pop

3.判断队内是否为空

/*返回1为空，返回0为非空*/return Q.empty()

然后来介绍一下STL里面最为良（丧）心（病）的东西:优先队列！

定义：

priority_queue <int> Q

这货的特性是：元素被赋予优先级。当访问元素时，具有最高优先级的元素最先删除。优先队列具有最高级先出

（largest-in，first-out）的行为特征。

也就是说，每当你元素入队时，就像进行了一次高效的插入排序，元素默认是升序排列的。

就像你排队的时候，如果大喊一声：“我爸是李白(Gang)！”就可以站到队伍最前面一样=_=b

那么关于队列的事就讲到这里~

大家再见~

白白~( ^_^ )/~~

现在

什么叫做先机

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