C#環形隊列的完成辦法詳解

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1、環形隊列是甚麼

隊列是一種經常使用的數據構造，這類構造包管了數據是依照“先輩先出”的准繩停止操作的，即最早出來的元素也是最早出來的元素.環形隊列是一種特別的隊列構造，包管了元素也是先輩先出的，但與普通隊列的差別是，他們是環形的，即隊列頭部的上個元素是隊列尾部，平日是包容元素數固定的一個閉環。

2、環形隊列的長處

　1.包管元素是先輩先出的

        是由隊列的性質包管的，在環形隊列中經由過程對隊列的次序拜訪包管。

　2.元素空間可以反復應用

       由於普通的環形隊列都是一個元素數固定的一個閉環，可以在環形隊列初始化的時刻分派好肯定的內存空間，當進隊或出隊時只須要前往指定元素內存空間的地址便可，這些內存空間可以反復應用，防止頻仍內存分派和釋放的開支。

　3.為多線程數據通訊供給了一種高效的機制。

       在最典范的臨盆者花費者模子中，假如引入環形隊列，那末生成者只須要生成“器械”然後放到環形隊列中便可，而花費者只須要從環形隊列裡取“器械”而且花費便可，沒有任何鎖或許期待，奇妙的高效完成了多線程數據通訊。

3、C#環形隊列的完成

看了一個數據構造的教程，是用C++寫的，可本身C#照樣一個菜鳥，更別說C++了，但照樣年夜膽測驗考試用C#將個中的環形隊列的完成寫出來，先上代碼：

public class MyQueue<T> : IDisposable
 {
  private T[] queue;
  private int length;
  private int capacity;
  private int head = 0;
  private int tail = 0;

  public MyQueue(int capacity) {
   this.capacity = capacity;
   this.head = 0;
   this.tail = 0;
   this.length = 0;
   this.queue = new T[capacity];
  }

  public void Clear() {
   head = 0;
   tail = 0;
   length = 0;
  }

  public bool IsEmpty() {
   return length == 0;
  }

  public bool IsFull() {
   return length == capacity;
  }

  public int Length() {
   return length;
  }

  public bool EnQueue(T node) {
   if (!IsFull()) {
    queue[tail] = node;
    tail = (++tail) % capacity;
    length++;
    return true;
   }
   return false;
  }

  public T DeQueue() {
   T node = default(T);
   if (!IsEmpty()) {
    node = queue[head];
    head = (++head) % capacity;
    length--;
   }
   return node;
  }

  public void Traverse() {
   for (int i = head; i < length + head; i++) {
    Console.WriteLine(queue[i % capacity]);
    Console.WriteLine($"後面還有{i - head}個");
   }
  }

  public void Dispose() {
   queue = null;
  }
 }

為了可以或許通用，所以用的是泛型來完成環形隊列類。這裡最主要的是進隊(EnQueue)和出隊(DeQueue)兩個辦法，進隊或出隊後頭和尾的地位都要經由過程取模運算來取得，由於是環形隊列嘛，你懂的。

1、簡略類型隊列

好了，測試下入隊：

class Program
 {
  static void Main(string[] args) {
   MyQueue<int> queue = new MyQueue<int>(4);
   queue.EnQueue(10);
   queue.EnQueue(16);
   queue.EnQueue(18);
   queue.EnQueue(12);
   queue.Traverse();
   Console.Read();
  }
 }

顯示成果：

再測試下出隊：

class Program
 {
  static void Main(string[] args) {
   MyQueue<int> queue = new MyQueue<int>(4);
   queue.EnQueue(10);
   queue.EnQueue(16);
   queue.EnQueue(18);
   queue.EnQueue(12);
   queue.Traverse();

   Console.WriteLine("彈兩個出去");
   queue.DeQueue();
   queue.DeQueue();
   Console.WriteLine();
   queue.Traverse();
   Console.Read();
  }
 }

運轉成果：

2、龐雜類型隊列

之前也說了，這個隊列類是用的泛型寫的，對應於C++的模板了，那就意味著任何類型都可使用這個隊列類，來測試個自界說的類嘗嘗，以下先界說一個Customer類：

public class Customer
 {
  public string Name { get; set; }

  public int Age { get; set; }

  public void PringInfo() {
   Console.WriteLine("姓名:" + Name);
   Console.WriteLine("年紀:" + Age);
   Console.WriteLine();
  }
 }

然落後行入隊，以下：

class Program
 {
  static void Main(string[] args) {
   MyQueue<Customer> queue = new MyQueue<Customer>(5);
   queue.EnQueue(new Customer() { Name = "宋小二", Age = 29 });
   queue.EnQueue(new Customer() { Name = "陳小三", Age = 28 });
   queue.EnQueue(new Customer() { Name = "王小四", Age = 26 });
   queue.EnQueue(new Customer() { Name = "朱小五", Age = 48 });
   for (int i = 0; i < queue.Length(); i++) {
    queue[i].PringInfo();
   }
   Console.Read();
  }
 }

下面的代碼 queue[i].PringInfo();是經由過程索引來完成，所以我們得在隊列類中完成索引，添加以下代碼到MyQueue.cs類中，以下：

   public T this[int index] {
    get {
     return queue[index];
    }
   }

感到用for輪回來遍歷照樣不敷好，想用foreach，那就給MyQueue類加個遍歷接口，以下：

然後完成這個接口，以下：

public IEnumerator<T> GetEnumerator() {
   foreach(T node in queue) {
    if(node != null) { 
     yield return node;
    }
   }
  }

  IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() {
   return GetEnumerator();
  }

如許遍歷的處所便可以改成foreach了，以下：

履行成果：

總結：

編程的思惟才是最主要的，有關說話。以上就是這篇文章的全體內容了，願望能對年夜家的進修或許任務帶來必定的贊助，假如有疑問年夜家可以留言交換。