队列 笔记

队列是一种先进先出的数据结构，跟栈类似，队列是一种操作受限的线性表。

队列同样可以由数组和链表来实现。

队列需要两个指针：一个是 head 指针，指向队头；一个是 tail 指针，指向队尾。

## 顺序队列

顺序队列存在一个问题， tail 指针移动到数组最大下标时，即使数组中还有空闲空间，也无法继续往队列中添加数据了。

解决方法是在入队列时，如果没有空闲空间，就触发一次搬运，将 head 到 tail 之间的数据，整体搬运到数组的 0 到 tail - head 位置。

## 链式队列

链式队列与顺序队列的区别是没有容量限制，在请求排队的场景下，如果排队的请求数量过多，请求处理的响应时间会过长。

## 循环队列

循环队列是为了解决顺序队列在 tail == n 时，需要数据搬运操作的问题。

队列为空时可以根据 head == tail 来判断。循环队列满时，tail 指针位置不存储数据，所以队满判断公式为：

(tail + 1) % n = head

## 阻塞和并发队列

阻塞队列在队列为空的时候，从队头取数据会被阻塞，直到队列中有数据才会返回；如果队列已经满了，插入数据操作会被阻塞，直到队列中有空闲的位置后再插入，然后再返回。

在考虑线程安全时，需要用到并发队列，并发队列同一时刻只允许一个插入操作，但是允许多个读操作。