队列概述及存储结构（顺序存储，链式存储，循环队列）代码实现
一、队列的基本概念
1.1 队列的定义
队列(Queue) 简称队，也是一种操作受限的线性表，只允许在表的一端进行插入，而在表的另一端进行删除。向队列中插入元素称为入队或进队。删除元素称为出队或离队。这和我们日常生活中的排队是一致的，最早排队的也是最早离队的，其操
作的特性是先进先出(First In First Out, FIFO)，如：
队头(Front)： 允许删除的一-端，又称队首。
队尾(Rear)。： 允许插入的一-端。
空队列： 不含任何元素的空表。
1.2 队列常见的基本操作
InitQueue(&Q)： 初始化队列，构造-一个空队列 Q.
QueueEmpty(Q)： 判队列空，若队列Q为空返回true,否则返回false.
EnQueue(&Q,x)： 入队，若队列Q未满，将x加入，使之成为新的队尾。
DeQueue (&Q, &x)： 出队，若队列e非空，删除队头元素，并用x返回。
GetHead(Q,&x)： 读队头元素，若队列Q非空，则将队头元素赋值给x。
注意： 栈和队列是操作受限的线性表，因此不是任何对线性表的操作都可以作为栈 和队列的操作。比如，不可以随便读取栈或队列中间的某个数据。
二、队列的顺序存储结构
队列的顺序实现是指分配一块连续的存储单元存放队列中的元素，并附设两个指针:队头指针front 指向队头元素,队尾指针rear 指向队尾元素的下一个位置 (也可以让rear指向队尾元素、front 指向队头元素) 。
顺序结构可描述为：
typedef struct SqQueue
{
ElemType data[MaxSize]; //存放队列元素
int front; //队头指针
int rear; //队尾指针
}SqQueue;
初始状态(队空条件)：Q.front==Q.rear==0
进队操作：队不满时，先送值到队尾元素，再将队尾指针加1。
出队操作：队不空时，先取队头元素值，再将队头指针加1。
队列的操作：
顺序存储结构存在的问题：
出队a1、a2，则front指针指向下标为2的位置，rear 不变，如左图所示，再入队a5,此时front 指针不变，rear 指针移动到数组之外。嗯?数组之外，那么就会产生数组越界的错误，可实际上，我们的队列在下标为0和1的地方还是空闲的。我们把这种现象叫做 “假溢出”。如右图所示。
三、循环队列
为了解决假溢出的问题，引入了循环队列，使其头尾相连。我们把队列的这种头尾相接的顺序存储结构称为循环队列。
3.1 实现思路
当队首指针Q. front=MaxSize-1后，.再前进一个位置就自动到0，这可以利用 除法取余运算(%) 来实现。.
初始时: Q.front=Q.rear=0。
队首指针进 1: Q.front= (Q.front+1) % MaxSize。
队尾指针进 1: Q.rear= (Q.rear+1) % MaxSize。
队列长度: (Q. rear +MaxSize-Q. front) % MaxSize。
出队入队时:指针都按顺时针方向进1 (如图所示)
3.2 循环队列队空和队满的判断条件
循环队列队空和队满的判断条件是什么呢?显然,队空的条件是Q.front==Q.rear
若入队元素的速度快于出队元素的速度，则队尾指针很快就会赶上队首指针，如图(d1)所示，此时可以看出队满时也有Q.front==Q.rear。
为了区分队空还是队满的情况，有三种处理方式:
- 牺牲一个单元来区分队空和队满，入队时少用一个队列单元，这是一种较为普遍的做法，
约定以 “队头指针在队尾指针的下一位置作为队满的标志”，如图(d2)所示。
队满条件:(Q.rear+1) % MaxSize==Q.front
队空条件仍为: Q.front==Q.rear。
队列中元素的个数: (Q. rear-Q. front+MaxSize)各MaxSize. - 类型中增设表示元素个数的数据成员。这样，队空的条件为
Q.size==0;队满的条件为
Q.size==MaxSize。这两种情况都有Q. front==Q. rear. - 类型中设置一个标志变量 flag，以区分是队满还是队空。flag 等于 0 时，若因删除导致
Q.frontQ.rear ,则为队空; flag 等于 1 时，若因插入导致Q. frontQ. rear,则为队满。（常用）
3.3 循环队列的操作
#include四、队列的链式存储结构
4.1 队列链式存储
队列的链式表示称为链队列，它实际上是一个同时带有队头指针和队尾指针的单链表。头指
针指向队头结点，尾指针指向队尾结点，即单链表的最后一个结点
队列的链式存储如图：
可描述为：
typedef struct QNode /* 结点结构 */
{
ElemType data;
struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct /* 队列的链表结构 */
{
QueuePtr front,rear; /* 队头、队尾指针 */
}LinkQueue;
当Q. front==NULL且Q.rear==NULL时，链式队列为空。
出队时，首先判断队是否为空,若不空,则取出队头元素,将其从链表中摘除，并让Q. front
指向下一个结点(若该结点为最后一个结点，则置Q. front和Q. rear都为NULL)。入队时,
建立一个新结点，将新结点插入到链表的尾部，并改让Q. rear指向这个新插入的结点(若原队列为空队，则令Q. front也指向该结点)。
不带头结点的链式队列在操作上往往比较麻烦，因此通常将链式队列设计成一个带头结点的单链表，这样插入和删除操作就统一了。
使用场景： 用单链表表示的链式队列特别适合于数据元素变动比较大的情形，而且不存在队列满且产生溢出的问题。另外，假如程序中要使用多个队列，与多个栈的情形一样，最好使用链式
队列，这样就不会出现存储分配不合理和“溢出”的问题。
4.2 链式队列的基本操作
4.2.1 初始化
void InitQueue(LinkQueue *Q)
{
Q->front=Q->rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
Q->front->next=NULL;
}
4.2.2 判队空
bool IsEmpty(LinkQueue Q)
{
if(Q.front==Q.rear)
return true;
else
return false;
}
4.2.3 入队
入队操作时，其实就是在链表尾部插入结点，如图所示：
其代码如下：
bool EnQueue(LinkQueue *Q,ElemType e)
{
QueuePtr s=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
s->data=e;
s->next=NULL;
Q->rear->next=s; /* 把拥有元素e的新结点s赋值给原队尾结点的后继，见图中① */
Q->rear=s; /* 把当前的s设置为队尾结点，rear指向s，见图中② */
return true;
}
4.2.4 出队
出队操作时，就是头结点的后继结点出队，将头结点的后继改为它后面的结点，若链表除头结点外只剩一个元素时，则需将rear 指向头结点，如图所示：
其代码如下：
bool DeQueue(LinkQueue *Q,ElemType *e)
{
QueuePtr p;
if(Q->front==Q->rear)
return false;
p=Q->front->next; /* 将欲删除的队头结点暂存给p，见图中① */
*e=p->data; /* 将欲删除的队头结点的值赋值给e */
Q->front->next=p->next;/* 将原队头结点的后继p->next赋值给头结点后继，见图中② */
if(Q->rear==p) /* 若队头就是队尾，则删除后将rear指向头结点，见图中③ */
Q->rear=Q->front;
free(p);
return true;
}
4.3 队列链式结构完整代码
#include