隊列是一種抽象數據結構，具有以下特點：
（1）具有先進先出的特性（FIFO）
（2）擁有兩種基本操作，即加入和刪除，而且使用front和rear兩個指針來分別指向隊列的前端和末尾。
隊列的基本操作
create 創建空隊列
add 將新數據加入隊列的末尾，返回新隊列
delete 刪除隊列前端的數據，返回新隊列
front 返回隊列前端的值
empty 若隊列為空，則返回 ‘真’，否則返回 ‘假’
實現queue有兩種方式可以用數組和鏈表
1.我們先用數組實現隊列，數組實現隊列的好處在於算法相當簡單，但是也有缺點，數組無法根據隊列的實際需要動態申請，
只能聲明固定的大小。現在我們聲明一個有限容量的數組
MAXSIZE=4 #定義隊列的大小 queue=[0]*MAXSIZE front=-1 rear=-1
（1）開始時，我們將front與rear都設置-1，當front = rear時，為空隊列
| 事件說明 | front | rear | Q(0) | Q(1) | Q(2) | Q(3) |
| 空隊列 | -1 | -1 |
（2）當加入dataA , front=-1，rear=0，沒加入一個元素，將rear值加1：
| 加入dataA | -1 | 0 | dataA |
（3）加入dataB，dataC，front=-1，rear=2：
| 加入dataB、dataC | -1 | 2 | dataA | dataB | dabaC |
（4）取出dataA，front=0，rear=2，每取出一個元素，將front的值加1：
| 取出dataA | 0 | 2 | dataB | dataC |
（5）加入dataD，front=0，rear=3，此時rear=MAXSIZE-1 ，表示隊列已滿
| 加入dataD | 0 | 3 | dataB | dataC | dataD |
（6）取出dataB，front =1，rear=3：
| 取出dataB | 1 | 3 | dataC | dataD |
對於以上隊列操作，可以用Python語言實現一個隊列的操作
import sys MAX=10 #定義隊列的大小 queue=[0]*MAX front=rear=-1 choice='' while rear<MAX-1 and choice !='e': choice=input('[a]表示加入一個數值，[d]表示取出一個數值，[e]表示跳出此程序: ') if choice=='a': val=int(input('[請輸入數值]: ')) rear+=1 queue[rear]=val elif choice=='d': if rear>front: front+=1 print('[取出數值為]: [%d]' %(queue[front])) queue[front]=0 else: print('[隊列已經空了]') sys.exit(0) else: print() print('------------------------------------------') print('[輸出隊列中的所有元素]:') if rear==MAX-1: print('[隊列已滿]') elif front>=rear: print('沒有') print('[隊列已空]') else: while rear>front: front+=1 print('[%d] ' %queue[front],end='') print() print('------------------------------------------') print()
執行結果如下
2用鏈表實現隊列
我們以學生姓名和成績的結構數據建立隊列的節點，加上front和rear指針，這個類的聲明如下：
class student: def __init__(self): self.name=' '*20 self.score=0 self.next=None front=student() rear=student() front=None rear=None
在隊列中加入新節點等於加入到隊列的末端，而刪除節點就是將此隊列的最前端的節點刪除。添加和刪除操作如下：
def enqueue(name, score): # 把數據加入隊列 global front global rear new_data=student() # 分配內存給新元素 new_data.name=name # 給新元素賦值 new_data.score = score if rear==None: # 如果rear為None，表示這是第一個元素 front = new_data else: rear.next = new_data # 將新元素連接到隊列末尾 rear = new_data # 將rear指向新元素，這是新的隊列末尾 new_data.next = None # 新元素之后無其他元素 def dequeue(): # 取出隊列中的數據 global front global rear if front == None: print('隊列已空！') else: print('姓名：%s\t成績：%d ....取出' %(front.name, front.score)) front = front.next # 將隊列前端移到下一個元素
我們使用鏈表來設計一個隊列的程序
class student: def __init__(self): self.name=' '*20 self.score=0 self.next=None front=student() rear=student() front=None rear=None def enqueue(name, score): # 把數據加入隊列 global front global rear new_data=student() # 分配內存給新元素 new_data.name=name # 給新元素賦值 new_data.score = score if rear==None: # 如果rear為None，表示這是第一個元素 front = new_data else: rear.next = new_data # 將新元素連接到隊列末尾 rear = new_data # 將rear指向新元素，這是新的隊列末尾 new_data.next = None # 新元素之后無其他元素 def dequeue(): # 取出隊列中的數據 global front global rear if front == None: print('隊列已空！') else: print('姓名：%s\t成績：%d ....取出' %(front.name, front.score)) front = front.next # 將隊列前端移到下一個元素 def show(): # 顯示隊列中的數據 global front global rear ptr = front if ptr == None: print('隊列已空！') else: while ptr !=None: # 從front到rear遍歷隊列 print('姓名：%s\t成績：%d' %(ptr.name, ptr.score)) ptr = ptr.next select=0 while True: select=int(input('(1)加入 (2)取出 (3)顯示 (4)離開 => ')) if select==4: break if select==1: name=input('姓名: ') score=int(input('成績: ')) enqueue(name, score) elif select==2: dequeue() else: show()
執行如下：
