数据结构——队列的定义与顺序实现（初始化，入队，出队，获取队头元素，判空，判满）C/C++实现

栈与队列的区别是什么？

栈是只允许在一端进行插入或删除操作的线性表。

队列是只允许在一端进行插入，另外一端进行删除的线性表。 

队头：允许删除的一端（front)。队尾：允许插入的一端（rear)。队列是一种先进先出的线性表。

 首先初始化空队列

#define MAX_BUF 10
typedef struct{
	int data[MAX_BUF];
	int front,rear;
} SqQueue;
//初始化空队列 
void InitQueue(SqQueue &Q) {
	//初始时，队头，队尾指针指向0
	Q.front = 0;
	Q.rear = 0; 
}

 判空

//判断队列是否为空
bool QueueEmpty(SqQueue Q)
{
	if(Q.rear == Q.front)
	return true;
	else
	return false;
 } 

入队。此时用了模运算，将无限的整数映射到有限的数字中，用模运算将存储空间在逻辑上变成了“环状” 。 所以此时判断队满就可以用(Q.rear + 1)%MAX_BUF == Q.front来判断。即栈满的条件是：rear的下一个指向是front了，但此时会浪费掉一个内存单元，即此时rear指向的这个。后续将进行改进，不浪费此处的内存单元。

 //入队
 bool EnQueue(SqQueue &Q,int x){
 	//判断队满 
 	if((Q.rear + 1)%MAX_BUF == Q.front)
 	return false;
 	Q.data[Q.rear] = x;
 	//用模运算将存储空间在逻辑上变成了“环状” 
 	Q.rear = (Q.rear + 1)%MAX_BUF;
 	return true;
 } 

 出队（删除一个元素，并用x返回）。先将front此处的数据先返回，之后再将front指针后移，同样使用模运算。

 //出队（删除一个元素，并用x返回）
 bool DeQueue(SqQueue &Q,int &x){
 	if(Q.front == Q.rear)
 	return false;//栈空 无法删除
	 x = Q.data[Q.front];//将队尾数据返回 
	 Q.front = (Q.front+1) % MAX_BUF; //队头指针后移
	return true; 
 } 

获取队头元素，并用x返回 。思路与出队大致相同，唯一不同是不需要将front进行后移。

bool GetHead(SqQueue Q,int &x)
{
	if(Q.rear == Q.front)
	return false;
	x = Q.data[Q.front];
	return true;
}

上述方式判满的依据是rear的下一个结点是front时，为队满。此时的元素个数为：(rear+MAX_BUF-front)%MAX_BUF； 不懂为什么的可以代入几个例子求一下。但是这种判断队满的方式浪费了一个存储单元（即栈满时rear所指向的这个单元不会再放数据） ，为解决这个问题，以下两种判断队满的方式）

 1.可以在定义队列的时候就加入size变量，初始化为0，入队则size++;出队则size--;就可以通过新的方式判空（size == 0）,判满（size == MAX_BUF) ，队内元素个数为size;

#define MAX_BUF 10
typedef struct{
	int data[MAX_BUF];
	int front,rear;
	int size;
} SqQueue;
//初始化空队列 
void InitQueue(SqQueue &Q) {
	//初始时，队头，队尾指针指向0
	Q.front = 0;
	Q.rear = 0; 
	size = 0;
}

2.大胆的将rear指向的那块内存单元存入数据，则变成rear == front,那么就导致队空和队满时rear == front条件一样，无法判断 。这就是最初宁愿内存单元被浪费也不能使用该块内存的原因。但此时，我们知道只有删除操作，才可能导致队空；只有插入操作，才有可能队满。所以此时，我们设置一个变量tag，用于记录此时的操作是插入还是删除。删除则tag = 0;插入则tag = 1;

由此，我们就可以区分队空和队满的判断条件。

if(Q.rear == Q.front && Q.tag == 1)为队满条件

同理可得：Q.rear == Q.rfont && tag == 0为栈空条件。

感谢您的阅读，如有错误，请指出。