佇列的陣列實現
使用線性陣列可以很容易地表示佇列。 在每個佇列的情況下實現有兩個變數，即前面(front)和後面(rear)。 前後變數指向佇列中執行插入和刪除的位置。 最初，front和queue的值為-1，表示空佇列。 包含5個元素的佇列的陣列表示以及前後的值如下圖所示。
上圖顯示了形成英文單詞「HELLO」的字元佇列。 因為，到目前為止在佇列中沒有執行刪除報操作，因此font的值保持為0。 但是，每次在佇列中執行插入時，rear的值都會增加1。 將元素插入上圖所示的佇列後，佇列將如下所示。 rear的值將變為5，而font的值保持不變。
刪除一個元素後，front的值將從0增加到1。當前，佇列內容將類似於如下。
1. 在佇列中插入元素的演算法
通過將rear與max - 1進行比較來檢查佇列是否已滿，如果是，則返回溢位錯誤。
如果要將資料項作為列表中的第一個元素插入，則在這種情況下將前後值設定為0並將元素插入後端。否則繼續增加rear的值並逐個插入每個元素，使用rear作為索引。
演算法
第1步：IF REAR = MAX - 1
寫OVERFLOW
轉到第4步
[IF結束]
第2步：IF FRONT = -1且REAR = -1
SET FRONT = REAR = 0
其他
SET REAR = REAR + 1
[IF結束]
第3步：設定QUEUE [REAR] = NUM
第4步：退出
使用C語言實現以下演算法如下所示 -
void insert (int queue[], int max, int front, int rear, int item)
{
if (rear + 1 == max)
{
printf("overflow");
}
else
{
if(front == -1 && rear == -1)
{
front = 0;
rear = 0;
}
else
{
rear = rear + 1;
}
queue[rear]=item;
}
}
2. 從佇列中刪除元素的演算法
如果front的值為-1或front的值大於rear，則提示下溢資訊並退出。
否則，繼續增加前後的值並每次返回儲存在佇列前端的資料項。
演算法
第1步：IF FRONT = -1或FRONT> REAR
提示溢位
其他
SET VAL = QUEUE [FRONT]
SET FRONT = FRONT + 1
[IF結束]
第2步：退出
C語言實現演算法，如下所示 -
int delete (int queue[], int max, int front, int rear)
{
int y;
if (front == -1 || front > rear)
{
printf("underflow");
}
else
{
y = queue[front];
if(front == rear)
{
front = rear = -1;
else
front = front + 1;
}
return y;
}
}
完整的程式碼實現如下所示 -
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define maxsize 5
void insert();
void delete();
void display();
int front = -1, rear = -1;
int queue[maxsize];
void main()
{
int choice;
while (choice != 4)
{
printf("*************************Main Menu*****************************\n");
printf("=================================================================\n");
printf("1.insert an element\n2.Delete an element\n3.Display the queue\n4.Exit\n");
printf("Enter your choice ?");
scanf("%d", &choice);
switch (choice)
{
case 1:
insert();
break;
case 2:
delete();
break;
case 3:
display();
break;
case 4:
exit(0);
break;
default:
printf("Enter valid choice??\n");
}
}
}
void insert()
{
int item;
printf("\nEnter the element\n");
scanf("\n%d", &item);
if (rear == maxsize - 1)
{
printf("OVERFLOW\n");
return;
}
if (front == -1 && rear == -1)
{
front = 0;
rear = 0;
}
else
{
rear = rear + 1;
}
queue[rear] = item;
printf("Value inserted ");
}
void delete()
{
int item;
if (front == -1 || front > rear)
{
printf("UNDERFLOW\n");
return;
}
else
{
item = queue[front];
if (front == rear)
{
front = -1;
rear = -1;
}
else
{
front = front + 1;
}
printf("value deleted ");
}
}
void display()
{
int i;
if (rear == -1)
{
printf("Empty queue\n");
}
else
{
printf("printing values .....\n");
for (i = front;i <= rear;i++)
{
printf("\n%d\n", queue[i]);
}
}
}
執行上面範例程式碼，得到以下結果 -
*************Main Menu**************
==============================================
1.insert an element
2.Delete an element
3.Display the queue
4.Exit
Enter your choice ?1
Enter the element
123
Value inserted
*************Main Menu**************
==============================================
1.insert an element
2.Delete an element
3.Display the queue
4.Exit
Enter your choice ?1
Enter the element
90
Value inserted
*************Main Menu**************
===================================
1.insert an element
2.Delete an element
3.Display the queue
4.Exit
Enter your choice ?2
value deleted
*************Main Menu**************
==============================================
1.insert an element
2.Delete an element
3.Display the queue
4.Exit
Enter your choice ?3
printing values .....
90
*************Main Menu**************
==============================================
1.insert an element
2.Delete an element
3.Display the queue
4.Exit
Enter your choice ?4
3. 陣列實現的缺點
雖然，建立佇列很容易，但是使用這種技術來實現佇列存在一些缺點。
記憶體浪費：陣列的空間(用於儲存佇列元素)永遠不能被重用來儲存該佇列的元素，因為元素只能插入前端而前面的值可能很高，所以， 在此之前的所有空間，永遠不會被填補。
上圖顯示了如何在佇列的陣列表示中浪費記憶體空間。 在上圖中，示出了具有3個元素的大小為10的佇列。front變數的值為5，因此，不能將值重新插入front位置之前已刪除元素的位置。 陣列的那麼多空間被浪費了，以後不能使用(對於這個佇列)。確定陣列大小
關於陣列實現的最常見問題是需要事先宣告的陣列的大小。 由於佇列可以在執行時根據問題進行擴充套件，因此陣列大小的擴充套件是一個耗時的過程，並且由於發生了大量的重新分配，因此幾乎不可能在執行時執行。 由於這個原因，要宣告陣列足夠大，以便可以盡可能地儲存佇列元素，但這個宣告的主要問題是，大多數陣列插槽(接近一半)永遠不能被重用。 它將再次導致記憶體浪費。