图解数据结构(04) --队列_双端队列的入队和出队图解

1、什么是队列

假如公路上有一条单行隧道，所有通过隧道的车辆只允许从隧道入口驶入，从隧道出口驶出，不允许逆行，如下图：

因此，要想让车辆驶出隧道，只能按照它们驶入隧道的顺序，先驶入的车辆先驶出，后驶入的车辆后驶出，任何车辆都无法跳过它前面的车辆提前驶出：

队列（queue）是一种线性数据结构，它的特征和行驶车辆的单行隧道很相似；不同于栈的先入后出，队列中的元素只能先入先出（First In First Out，简称 FIFO），队列的出口端叫作队头（front），队列的入口端叫作队尾（rear）。
与栈类似，队列这种数据结构既可以用数组来实现，也可以用链表来实现；
用数组实现时，为了入队操作的方便，把队尾位置规定为最后入队元素的下一 个位置；

• 队列的数组实现如下图：
  
• 队列的链表实现如下图：
  

2、队列的基本操作

【1】入队

入队（enqueue）就是把新元素放入队列中，只允许在队尾的位置放入元素， 新元素的下一个位置将会成为新的队尾：

【2】出队

出队操作（dequeue）就是把元素移出队列，只允许在队头一侧移出元素，出队元素的后一个元素将会成为新的队头：

**问题：**如果像这样不断出队，队头左边的空间失去作用，那队列的容量岂不是越来越小了？
例如像下面这样：
**解决方案：**用数组实现的队列可以采用循环队列的方式来维持队列容量的恒定

循环队列

假设一个队列经过反复的入队和出队操作，还剩下2个元素，在“物理”上分布于数组的末尾位置。这时又有一个新元素将要入队，如下图：

在数组不做扩容的前提下，如何让新元素入队并确定新的队尾位置呢？
可以利用已出队元素留下的空间，让队尾指针重新指回数组的首位