队列（Queue）是一种特殊的线性数据结构，它遵循FIFO（First In First Out，先入先出）的原则。队列只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。队列中没有元素时，称为空队列。
队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队，从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以又称为先进先出（FIFO—first in first out）线性表，简称队列。
在程序中，队列常常被用来处理需要按一定顺序处理的任务，例如打印任务队列、线程任务调度等。此外，队列也在许多算法中发挥着重要作用，如广度优先搜索（BFS）等。
队列的实现方式有多种，包括基于数组的静态队列、基于链表的动态队列等。在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的队列实现方式。
队列的主要特点包括：
先进先出：队列中的元素按照进入队列的先后顺序依次出队。
操作受限：队列只允许在队尾插入元素（入队），在队头删除元素（出队），其他位置的元素无法直接访问或修改。
有序性：由于遵循FIFO原则，队列中的元素始终保持一定的顺序。
队列的链式存储结构为：
typedef int QDataType;
// 链式结构：表示队列
typedef struct QListNode
{
struct QListNode* next;
QDataType data;
}QNode;
// 队列的结构
typedef struct Queue
{
QNode* front;
QNode* rear;
int size;
}Queue;
队列的顺序存储结构为：
#define MAXQSIZE 100 //队列可能达到的最大长度
typedef struct
{
QElemType* base; //存储空间的基地址
int front; //头指针
int rear; //尾指针
}SqQueue;
假设当前队列分配的空间最大为6，则当队列处于上图的最后一个状态时，就不可以在继续插入新的队尾元素，否则会出现溢出的情况，即因数组越界而导致程序的非法操作错误。但是队列的实际空间并未占满，这种现象就被称为假溢出。
那么怎么解决这个问题呢？
我们就可以运用一个较为巧妙的方法：循环队列
但这里我们面临一个问题，就是front==rear的时候时队空还是队满
可以发现并不好来判断
下面我们就有两种方法来解决下列问题
| 多开辟用一个空间（即少用一个元素空间），假设队列的空间为k+1，但当有m个元素的时候就认为时队满 | |
|---|---|
| 即(Q.rear + 1)%(k+1) == Q.front即为队满，Q.rear == Q.front时为队空 | |
| 用一个标志位来Size判断队列是空还是队满 | |
| 即当Size == k时为队满，Size == 0时为队空 | – |
下面我们就用一种方法来实现循环队列
结构体定义：
typedef int QDataType;
typedef struct {
QDataType* a;
int front;//指向头
int rear;//指向尾的下一位
int k;//队列的长度
} MyCircularQueue;
创建队列
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
MyCircularQueue* obj = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
//开辟一个大小为（k+1）的数组空间，多开一个空间以便判断队列为空还是满的
//防止假溢出现象
obj->a = (QDataType*)malloc((k + 1) * sizeof(QDataType));
obj->k = k;
obj->front = obj->rear = 0;
return obj;
}
判断队空
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
return obj->rear == obj->front;
}
判断队满
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
return (obj->rear + 1) % (obj->k + 1) == obj->front;
}
入队
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
if (myCircularQueueIsFull(obj))
{
return false;
}
obj->a[obj->rear] = value;
obj->rear++;
obj->rear %= obj->k + 1;
return true;
}
出队
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
if (myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return false;
}
obj->front++;
obj->front %= obj->k + 1;
return true;
}
取出队头元素
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
if (myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
else
return obj->a[obj->front];
}
取出队尾元素
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
if (myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
else
return obj->a[(obj->rear - 1 + obj->k + 1) % (obj->k + 1)];
}
销毁队列
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
free(obj->a);
free(obj);
}
