一、前言：
資料結構中佇列和堆疊也是常見的兩個資料結構，佇列和堆疊在實際使用場景上也是相輔相成的，下面簡單總結一下，如有不對之處，多多指點交流，謝謝，
二、佇列簡介
佇列顧名思義就是排隊的意思，根據我們的實際生活不難理解，排隊就是有先后順序，先到先得，其實在程式資料結構中的佇列其效果也是一樣，及先進先出，
佇列大概有如下一些特性：
1、操作靈活，在初始化時不需要指定其長度，其長度自動增加（默認長度為32）
注：在實際使用中，如果事先能夠預估其長度，那么在初始化時指定長度，可以提高效率
2、泛型的引入，佇列在定義時可以指定資料型別避免裝箱拆箱操作
3、存盤資料滿足先進先出原則
c#中有關佇列的幾個常用方法：
-
- Count：Count屬性回傳佇列中元素個數，
- Enqueue：Enqueue()方法在佇列一端添加一個元素，
- Dequeue：Dequeue()方法在佇列的頭部讀取和洗掉元素，如果在呼叫Dequeue()方法時，佇列中不再有元素，就拋出一個InvalidOperationException型別的例外，
- Peek：Peek()方法從佇列的頭部讀取一個元素，但不洗掉它，
- TrimExcess：TrimExcess()方法重新設定佇列的容量，Dequeue()方法從佇列中洗掉元素，但它不會重新設定佇列的容量，要從佇列的頭部去除空元素，應使用TrimExcess()方法，
- Clear：Clear()方法從佇列中移除所有的元素，
- ToArray：ToArray()復制佇列到一個新的陣列中，
下面通過佇列來實體模擬訊息佇列的實作流程：
using System; using System.Collections; using System.Collections.Generic; namespace dataStructureQueueTest { class Program { static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("通過Queue來模擬訊息佇列的實作"); QueueTest queueTest = new QueueTest(); while (true) { Console.WriteLine("請輸入你操作的型別：1:代表生成一條訊息，2：代表消費一條訊息"); string type = Console.ReadLine(); if (type == "1") { Console.WriteLine("請輸入具體訊息："); string inforValue =https://www.cnblogs.com/xiaoXuZhi/p/ Console.ReadLine(); queueTest.InformationProducer(inforValue); } else if (type == "2") { //// 在消費訊息的時候，模擬一下，消費成功與消費失敗下次繼續消費的場景 object inforValue =https://www.cnblogs.com/xiaoXuZhi/p/ queueTest.InformationConsumerGet(); if (inforValue =https://www.cnblogs.com/xiaoXuZhi/p/= null) { Console.WriteLine("當前無可訊息可消費"); } else { Console.WriteLine("獲取到的訊息為：" + inforValue); Console.WriteLine("請輸入訊息消費結果：1:成功消費訊息，2：訊息消費失敗"); string consumerState = Console.ReadLine(); ///// 備注：該操作方式執行緒不安全，在多執行緒不要直接使用 if (consumerState == "1") { queueTest.InformationConsumerDel(); } } } else { Console.WriteLine("操作有誤，請重新選擇"); } } } } /// <summary> /// 佇列練習 /// </summary> public class QueueTest { /// <summary> /// 定義一個佇列 /// </summary> public Queue<string> queue = new Queue<string>(); /// <summary> /// 生成訊息--入佇列 /// </summary> /// <param name="inforValue"></param> public void InformationProducer(string inforValue) { queue.Enqueue(inforValue); } /// <summary> /// 消費訊息---出佇列--只獲取資料，不洗掉資料 /// </summary> /// <returns></returns> public object InformationConsumerGet() { if (queue.Count > 0) { return queue.Peek(); } return null; } /// <summary> /// 消費訊息---出佇列---獲取資料的同時洗掉資料 /// </summary> /// <returns></returns> public string InformationConsumerDel() { if (queue.Count > 0) { return queue.Dequeue(); } return null; } } }
三、堆疊簡介
堆疊和佇列在使用上很相似，只是堆疊的資料存盤滿足先進后出原則，堆疊有如下一些特性：
1、操作靈活，在初始化時不需要指定其長度，其長度自動增加（默認長度為10）
注：在實際使用中，如果事先能夠預估其長度，那么在初始化時指定長度，可以提高效率
2、泛型的引入，堆疊在定義時可以指定資料型別避免裝箱拆箱操作
3、存盤資料滿足先進后出原則
c#中有關堆疊的幾個常用方法：
- Count：Count屬性回傳堆疊中的元素個數，
- Push：Push()方法在堆疊頂添加一個元素，
- Pop：Pop()方法從堆疊頂洗掉一個元素，并回傳該元素，如果堆疊是空的，就拋出一個InvalidOperationException型別的例外，
- Peek：Peek()方法回傳堆疊頂的元素，但不洗掉它，
- Contains：Contains()方法確定某個元素是否在堆疊中，如果是，就回傳true，
下面通過一個堆疊來模擬瀏覽器的回退前進操作的實作
using System; using System.Collections.Generic; namespace dataStructureStackTest { class Program { static void Main(string[] args) { //// 通過堆疊來模擬瀏覽器回退前進操作 //// 1、定義兩個堆疊，分別記錄回退的地址集合，和前進地址集合 //// 2、在操作具體的回退或者前進操作時 //// 如果和前一次操作相同，那么就取出對應佇列的一條資料存盤到另外一個佇列 Console.WriteLine("本練習模擬瀏覽器的回退前進操作："); /// 假設瀏覽器已瀏覽了20個網站記錄 StackTest stackTestBack = new StackTest(20); StackTest stackTestGo = new StackTest(20); for (int i = 0; i < 20; i++) { stackTestBack.PushStack("網站" + (i + 1).ToString()); } //// 記錄上一次操作 string beforOpert = ""; while (true) { Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("請輸入你操作的型別：1:回退，2：前進"); string type = Console.ReadLine(); if (type == "1") { //// 出堆疊 if (beforOpert == type) { stackTestGo.PushStack(stackTestBack.GetAndDelStack()); } string wbeSit = stackTestBack.GetStack(); Console.WriteLine("回退到頁面：" + wbeSit); beforOpert = type; } else if (type == "2") { //// 出堆疊 if (beforOpert == type) { stackTestBack.PushStack(stackTestGo.GetAndDelStack()); } string wbeSit = stackTestGo.GetStack(); Console.WriteLine("回退到頁面：" + wbeSit); beforOpert = type; } else { Console.WriteLine("請輸入正確的操作方式！！"); } } } } /// <summary> /// 佇列練習 /// </summary> public class StackTest { /// <summary> /// 定義一個堆疊 /// </summary> public Stack<string> stack; /// <summary> ///無引數建構式，堆疊初始化為默認長度 /// </summary> public StackTest() { stack = new Stack<string>(); } /// <summary> ///有引數建構式，堆疊初始化為指定長度 ///如果在定義佇列時，如果知道需要存盤的資料長度，那么最好預估一個長度，并初始化指定的長度 /// </summary> public StackTest(int stackLen) { stack = stackLen > 0 ? new Stack<string>(stackLen) : new Stack<string>(); } /// <summary> /// 入堆疊 /// </summary> /// <param name="inforValue"></param> public void PushStack(string inforValue) { stack.Push(inforValue); } /// <summary> /// 出堆疊（但不洗掉） /// </summary> /// <returns></returns> public string GetStack() { if (stack.Count > 0) { return stack.Peek(); } return null; } /// <summary> /// 出堆疊（并洗掉） /// </summary> /// <returns></returns> public string GetAndDelStack() { if (stack.Count > 0) { return stack.Pop(); } return null; } } }
四、使用場景總結
根據佇列和堆疊的特點，下面簡單總結一下佇列和堆疊的一些實際使用場景
佇列：
1、異步記錄日志，此處會涉及到單例模式的使用
2、訊息佇列
3、業務排隊，比如12306車票購買排隊等候
4、其他符合先進先出原則的業務操作
堆疊：
1、可回退的操作記錄，比如：瀏覽器的回退操作
2、計算運算式匹配，比如：計算器運算式計算
3、其他符合先進后出原則的業務操作
附件：
關于這一些練習的代碼，上傳到github，有興趣的可以看一下：
https://github.com/xuyuanhong0902/dataStructureTest.git
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/net/103500.html
標籤：C#
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