如何理解隊列？

就像排隊買票，先來的先買，後來的人只能排在隊尾，不允許插隊。先進者先出，就是典型的隊列。

我們知道，棧的基本操作有兩個：入棧push()和出棧pop()，隊列的基本操作也只有兩個：入隊enqueue()，在隊列尾部放一個數據；出隊dequeue()，從隊列頭部去一個數據。隊列和棧一樣，也是一種操作受限的線性表。

順序隊列和鏈式隊列

和棧一樣，隊列也可以用數組來實現（順序隊列），也可以用鏈表來實現（鏈式隊列）。對於棧來說，我們只需要一個棧頂指針就可以了，對於隊列，需要兩個指針，head指向隊頭（指向的是隊頭元素的位置），tail指向隊尾（tail指向的是隊尾元素的下一個空白位置）。在入隊操作時，tail向後移動一個位置，出隊操作時，head向後移動一個位置，我們會發現，隨著不停的入隊和出隊操作，head和tail都會持續的向後移動，當tail移動到最末端，即便數組中有空閑空間，也無法再向隊列中添加數據了，這是就需要數據搬移

基於鏈表實現的鏈式隊列，同樣需要兩個指針，在入隊時，tail->next = new_node, tail = tail->next；出隊時，head = head->next。

循環隊列

循環隊列，顧名思義，長得像是一個環，貪吃蛇遊戲結束時的蛇，在tail已經指向最後一個位置添加元素時直接添加到0的位置，通過這樣的方法可以避免數據搬移，但是循環隊列的代碼實現難度要大很多，避免bug的最關鍵在於，確定好隊空和隊滿的判定條件。

阻塞隊列和並發隊列

阻塞隊列其實就是在隊列的基礎上增加了阻塞操作。在隊列為空/隊列為滿的時候，從隊頭取數據/在隊尾插數據會被阻塞，直到隊列有了數據/隊列有了位置才能進行操作，然後再返回。（生產者-消費者模型）

在多線程情況下，會有多個線程同時操作隊列，這個時候就會存在線程安全問題，線程安全的隊列就叫做並發隊列，最簡單的實現方式就是在enqueue()和dequeue()方法上加鎖，但是鎖粒度大並發度會比較低，同一時刻只允許一個存或取操作。

隊列可以應用在任何有限資源池中，用於排隊請求，比如線程池、數據庫連接池等。基於鏈表的實現方式，可以實現一個無界隊列，但是可能導致過多的請求排隊等待，請求處理的響應時間過長。而基於數組實現的有界隊列，隊列的大小有限，所以線程池中的排隊請求超過隊列大小時，接下來的請求就會被拒絕，這種方式對響應時間敏感的系統來說更加合理。不過設置一個合理的隊列大小，是十分講究的，隊列太大導致等待的請求太對，隊列太小會導致無法充分利用系統資源、無法發揮最大性能。

數據結構與算法之美——隊列