C#實現環形隊列

概述

看了一個數據結構的教程，是用C++寫的，可自己C#還是一個菜鳥，更別說C++了，但還是大膽嘗試用C#將其中的環形隊列的實現寫出來，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($"前面還有{i - head}個");
            }
        }

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

為了能夠通用，所以用的是泛型來實現環形隊列類。這里最重要的是進隊(EnQueue)和出隊(DeQueue)兩個方法，進隊或出隊后頭和尾的位置都要通過取模運算來獲得，因為是環形隊列嘛，你懂的。

一、簡單類型隊列

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();
        }
    }

顯示結果：

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();
        }
    }

運行結果：

 

二、復雜類型隊列

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，那就意味着任何類型都可以使用這個隊列類，來測試個自定義的類試試，如下先定義一個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("年齡:" + Age);
            Console.WriteLine();
        }
    }

然后進行入隊，如下：

    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();
        }
    }

上面的代碼 queue[i].PringInfo();是通過索引來實現，所以我們得在隊列類中實現索引，添加如下代碼到MyQueue.cs類中，如下：

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

感覺用for循環來遍歷還是不夠好，想用foreach，那就給MyQueue類加個遍歷接口，如下：

然后實現這個接口，如下：

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

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

這樣遍歷的地方就可以改成foreach了，如下：

執行結果：

 

總結：

編程的思想才是最重要的，無關語言。

因為自己的水平有限，所以寫的代碼都很簡單，如果哪寫的不好或需要改進的，希望路過的高手不吝指教，如果能 推薦就更完美了，謝謝閱讀。