队列及特点和应用详解

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与栈一样,队列(Queue)也是一种数据结构,它包含一系列元素。但是,队列访问元素的顺序不是后进先出(LIFO),而是先进先出(FIFO)。队列中元素的处理就像是站在商店收款台前排队等待的顾客:排在最前面的顾客最先结账。

队列数据结构常用于计算机操作系统。它们在多用户/多任务环境中尤为重要,在这种环境中,多个用户或任务可能同时请求同一资源。例如,打印由队列控制,因为一次只能打印一个文档。队列用于保存由系统用户提交的打印作业,而打印机则一次处理一个作业。

通信软件也会使用队列来保存通过网络和拨号连接方式接收到的信息。有时,信息传输到系统的速度比它能处理的要快,因此在收到信息时会先将其放入队列中。

顺序队列和链队列

队列与栈一样,也可以实现为数组或链表。前面介绍过,顺序栈与链栈相比有两项优势,而这样的优势在顺序队列与链队列的对比中也同样存在。实际上,队列与栈之间的主要区别在于每个结构中数据元素的访问方式。

队列操作

队列和商店收款台的排队线一样,也分前面(以 front 表示)和后面(以 rear 表示),如图 1 所示。


队列示意图
图 1 队列示意图

本文标题:队列及特点和应用详解

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