Introducción

Son estructuras de datos bajo enfoque FIFO, primero en entrar primero en salir

Operaciones

• enqueue Insertar un elemento al final de la cola
• dequeue Eliminar el primer elemento de la cola
• peek ver el primer elemento de la cola

Implementación

public class Cola {
    private int frente;
    private int finalCola;
    private int arreglo[];
    private int tam;
    private int capacidad;

    Cola(int capacidad) {
        this.frente = 0;
        this.finalCola = -1;
        this.arreglo = new int[capacidad];
        this.tam = 0;
        this.capacidad = capacidad;
    }
    public boolean estaVacia() {

        return this.tam == 0;
    }

    public boolean estaLlena() {
        return this.tam;
    }

    public void enqueue(int elm) {
        if (estaLlena()) {
            // Lanzar un excepcion de overflow
        }
        this.finalCola = (this.finalCola + 1) % this.capacidad;
        this.arreglo[this.finalCola] = elm;
        this.tam++;
    }

    public int dequeue(int elm) {
        if (estaVacia()) {
            // Lanzar un excepcion de underflow
        }
        int elem = this.arreglo[this.frente];
        this.frente = (this.frente + 1) % this.capacidad;
        this.tam--;

        return elem;
    }

    public int peek() {
        if (estaVacia()) {
            // Lanzar un excepcion de underflow
        }   
        int elem = this.arreglo[this.frente];
        return elem;    
    }
}

Ejemplos

Complejidad computacional

Todas las operaciones dependen de los indices frente y finalCola, esto implica que no nos interesa el tamaño de la cola, por lo tanto la complejidad es \(O(1)\)

Ventajas y desventajas

Ventajas

• Implementación sencilla
• Operaciones en tiempo constante
• Gestión eficiente de recursos ideal para tareas que requieren un orden de llegada, por ejemplo colas de impresión.
• Uso de algoritmos en grafos como BFS

Desventajas

• Acceso es limitado (solo un elemento a la vez)
• Problemas de overflow y underflow dada la capacidad limitada
• Uso ineficiente de memoria en el caso de que se tenga un arreglo grande y pocos elementos