最近由于工作原因,需要自己实现一个类似队列的数据结构,所以想写篇文章记录并总结下队列的相关内容,主要有以下4点:
- 1)队列的定义
- 2)队列的举例
- 3)队列的基本操作
- 4)队列的实现(go)
1)队列的定义
队列,又称为伫列(queue),是先进先出(FIFO, First-In-First-Out)的线性表。在具体应用中通常用链表或者数组来实现。队列只允许在后端(称为堆尾(rear))进行插入操作,即enqueue,在前端(称为队头(front))进行删除操作,即dequeue。队列的操作方式和栈类似,唯一的区别在于队列只允许新数据在后端进行添加。
2)队列的举例
队列在生活中随处可见,例如在车站排队买票,排在最前面的人优先购票,排在最后面的人最后购票,不让其他人插队,符合先进先出的原则。再比如打印机的打印任务也是一个队列,先发送到打印机的任务被优先打印,最后发送的打印任务最后打印。当然,上面举的2个例子不是很严谨,因为难免会有人在排队过程中由于某些原因退出排队,或者发送给打印机的打印任务被删除。
这里插个曲,我们去餐厅吃饭时,如果发现餐厅的餐具摆放是队列方式实现的,即清洗干净的餐具都从最底下加入,每次取干净的餐具都从最上面取,那么可以断定这家餐厅还是很讲卫生的。如果发现餐厅的餐具摆放是栈的方式实现的,那么你得小心了,很可能你这次取的“干净的餐具”已经放了几个星期了。
提示:栈是先进后出
3)队列的基本操作
队列的基本操作主要有以下4种:
- Enqueue():往队列中添加一个元素
- Dequeue():从队列中删除一个元素
- Peek():返回队列中的第一个元素,但是不删除
- IsEmpty():检测队列是否为空
4)队列的实现(go)
队列的实现一般常用链表或者数组实现,这里使用go的切片实现了一个队列,并提供了相应的API,go的切片类似一个动态数组,会自动扩展容量大小,使用起来很方便。
队列的实现代码如下:
package main
import "fmt"
type Queue struct {
elements []interface{}
capacity int
size int
}
func NewQueue(capacity int) *Queue {
q := new(Queue)
q.elements = make([]interface{}, 0, capacity)
q.capacity = capacity
q.size = 0
return q
}
func (q *Queue) Enqueue(elements interface{}) {
q.elements = append(q.elements, elements)
q.size++
}
func (q *Queue) Dequeue() interface{} {
if !q.IsEmpty() {
front := q.elements[0]
q.elements = q.elements[1:]
q.size--
return front
}
return nil
}
func (q *Queue) Peek() interface{} {
if !q.IsEmpty() {
return q.elements[0]
}
return nil
}
func (q *Queue) IsEmpty() bool {
return q.size == 0
}
func main() {
q := NewQueue(10)
fmt.Println(q.IsEmpty())
for i := 0; i < 10; i++ {
q.Enqueue(i)
}
fmt.Println(q.elements)
fmt.Println(q.IsEmpty())
fmt.Println(q.Peek())
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Println(q.Dequeue())
}
fmt.Println(q.elements)
fmt.Println(q.IsEmpty())
fmt.Println(q.Peek())
}
运行程序输出如下:
true
[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
false
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
[]
true
<nil>
参考
维基百科:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%98%9F%E5%88%97