資料結構-佇列（Queue ）
一、什麼是佇列？
1. 先進者先出 ，這就是典型的“佇列”結構。
2.支援兩個操作：入隊enqueue()，放一個數據到隊尾；出隊dequeue()，從隊頭取一個元素。
3.所以和棧一樣，佇列也是一種操作受限的線性表。
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二、如何實現佇列？
1.佇列API
public interface Queue<T> {
public void enqueue(T item); //入隊
public T dequeue(); //出隊
public int size(); //統計元素數量
public boolean isNull(); //是否為空
}
public class Queue
{
private string[] items;
private int n = 0;
private int head = 0;
private int tail = 0;
public Queue(int capacity)
{
items = new string[capacity];
n = capacity;
}
/// <summary>
/// 入隊
/// </summary>
/// <param name="str"></param>
/// <returns></returns>
public bool enqueue(string str)
{
//表示隊尾沒有空間了
if (tail == n)
{
//佇列已滿，
if (head == 0) return false;
//當隊尾沒有空間，對頭有空間時，將資料遷移
for (int i = head; i < tail; i++)
{
items[i - head] = items[i];
}
tail -= head;
head = 0;
}
items[tail] = str;
tail++;
return true;
}
/// <summary>
/// 出隊
/// </summary>
/// <returns></returns>
public string dequeue()
{
//佇列為空
if (tail == head) return "";
string s = items[head];
head++;
return s;
}
}
三、佇列有哪些常見的應用？
1.阻塞佇列
1）在佇列的基礎上增加阻塞操作，就成了阻塞佇列。
2）阻塞佇列就是在佇列為空的時候，從隊頭取資料會被阻塞，因為此時還沒有資料可取，直到佇列中有了資料才能返回；如果佇列已經滿了，那麼插入資料的操作就會被阻塞，直到佇列中有空閒位置後再插入資料，然後在返回。
3）從上面的定義可以看出這就是一個“生產者-消費者模型”。這種基於阻塞佇列實現的“生產者-消費者模型”可以有效地協調生產和消費的速度。當“生產者”生產資料的速度過快，“消費者”來不及消費時，儲存資料的佇列很快就會滿了，這時生產者就阻塞等待，直到“消費者”消費了資料，“生產者”才會被喚醒繼續生產。不僅如此，基於阻塞佇列，我們還可以通過協調“生產者”和“消費者”的個數，來提高資料處理效率，比如配置幾個消費者，來應對一個生產者。
2.併發佇列
1）在多執行緒的情況下，會有多個執行緒同時操作佇列，這時就會存線上程安全問題。能夠有效解決執行緒安全問題的佇列就稱為併發佇列。
2）併發佇列簡單的實現就是在enqueue()、dequeue()方法上加鎖，但是鎖粒度大併發度會比較低，同一時刻僅允許一個存或取操作。
3）實際上，基於陣列的迴圈佇列利用CAS原子操作，可以實現非常高效的併發佇列。這也是迴圈佇列比鏈式佇列應用更加廣泛的原因。
3.執行緒池資源枯竭是的處理
在資源有限的場景，當沒有空閒資源時，基本上都可以通過“佇列”這種資料結構來實現請求排隊。