简述
本算法摘选自啊哈磊所著的《啊哈！算法》第二章第一节的题目——使用队列来解密举例中按照规则加密的QQ号。文中代码使用C语言编写，博主通过阅读和理解，重新由Java代码实现了一遍，意在深刻理解队列这一数据结构的特性和操作方法，并希望能够在这种数据结构的帮助之下，解决其他的类似的能够用队列来解决的问题。
算法题目
给一串加密过的数字，这串数字是美女的QQ号经过某种加密算法得到的，加密规则是这样的：首先将第1个数删除，紧接着将第2个数放到这串数的末尾，再将第3个数删除并将第4个数放到这串数的末尾，再将第5个数……直到剩下最后一个数，将最后一个数也删除，按照刚才删除的顺序，把这些删除的数连在一起就是加密之前的QQ号。现在希望你能够使用一种算法，解答出美女未加密之前的QQ号码。
解答思路
假设给定一个数组array存储这串数字，开始时array[0]删除掉并打印出来，于此同时后面的数字全部往前挪动一个位置，接着array[1]拿出来，array[2]及其以后的位置再往前挪动一个位置，再把array[1]的值加到数组的末尾去，显然，这种思想是对的，但是效率太低下了，能不能有种更好的思路来解决这种问题？
其实解密的过程就像排队一样，前面的先出来（删除），然后每次都有前面的数值往后排（插入到队尾），我们就将这种队形看做是一个队列，再引入两个整型变量head和tail作为队列的辅助指针，head用来指向队列的队首，tail用来指向队列的队尾（最有一个值）的下一个位置（没值），这样可以看到，当队首队尾相等时，说明队列为空。
从队列的角度我们再来看，假设QQ有9个数并放置在数组array构成的队列中，数组从0开始，那么head就指向了array[0]的位置，array[0, 8]共9个数就是有效的数字串，那么tail就指向了array[9]的位置。现在如果要从队列中删除一个数字，head++就实现了，这样head到tail之前仍然是我们想要的数字串；把新增的数字n放到末尾也很简单，只需要array[tail]=n然后tail++就行了，这样指针head和tail之间仍然是我们的数字串，理解起来应该很简单，下面我们通过代码来实现。
代码实现
1 public static void main(String[] args) { 2 3 // 假设如下9位QQ号 4 int[] qq = {6,3,1,7,5,8,9,2,4}; 5 6 // 使用数组模拟队列 7 int[] queue = new int[64]; 8 for(int i = 0; i < qq.length; i++) { 9 queue[i] = qq[i]; 10 } 11 12 // 头指针在数组第一个位置，尾指针在QQ号所在的最后一个位置即9 13 int head = 0, tail = 9; 14 15 while(head < tail) { 16 // 打印队首并将队首出队 17 System.out.print(queue[head] + " "); 18 head++; 19 20 // 将新队首的数添加到队尾，队尾指针再后移 21 queue[tail] = queue[head]; 22 tail++; 23 24 // 将队首出队 25 head++; 26 } 27 }
这里，我们大可以把队列进行封装处理，如下：
1 /** 2 * 自定义队列 3 */ 4 class MyQueue { 5 /** 6 * 数据列表 7 */ 8 int[] data = new int[64]; 9 /** 10 * 头指针 11 */ 12 int head; 13 /** 14 * 尾指针 15 */ 16 int tail; 17 18 public MyQueue() {} 19 20 public MyQueue(int head, int tail) { 21 this.head = head; 22 this.tail = tail; 23 } 24 }
大家可以试着将封装的队列类引入到上面的程序中来完成这个算法，比较简单这里就不再写了。
学习总结
队列是一种特殊的线性结构，它是由三个基本元素（一个数组，一个头指针和一个尾指针）封装成的一个结构体，它只允许在队列的首部（head）进行删除操作，这称之为“出队”，只允许在队列尾部（tail）进行插入操作，这称之为“入队”，当队列中没有元素时（即head==tail）则称之为空队列，队列的这种特性我们简单称为“先进先出（First In First Out, FIFO）”原则。
参考资料
1、《啊哈！算法》/ 啊哈磊著. 人民邮电出版社