最近由于工作原因，需要自己實現一個類似隊列的數據結構，所以想寫篇文章記錄并總結下隊列的相關內容，主要有以下4點：

• 1）隊列的定義
• 2）隊列的舉例
• 3）隊列的基本操作
• 4）隊列的實現（go）

1）隊列的定義

隊列，又稱為佇列（queue），是先進先出（FIFO, First-In-First-Out）的線性表。在具體應用中通常用鏈表或者數組來實現。隊列只允許在后端（稱為堆尾（rear））進行插入操作，即enqueue，在前端（稱為隊頭（front））進行刪除操作，即dequeue。隊列的操作方式和棧類似，唯一的區別在于隊列只允許新數據在后端進行添加。

2）隊列的舉例

隊列在生活中隨處可見，例如在車站排隊買票，排在最前面的人優先購票，排在最后面的人最后購票，不讓其他人插隊，符合先進先出的原則。再比如打印機的打印任務也是一個隊列，先發送到打印機的任務被優先打印，最后發送的打印任務最后打印。當然，上面舉的2個例子不是很嚴謹，因為難免會有人在排隊過程中由于某些原因退出排隊，或者發送給打印機的打印任務被刪除。

這里插個曲，我們去餐廳吃飯時，如果發現餐廳的餐具擺放是隊列方式實現的，即清洗干凈的餐具都從最底下加入，每次取干凈的餐具都從最上面取，那么可以斷定這家餐廳還是很講衛生的。如果發現餐廳的餐具擺放是棧的方式實現的，那么你得小心了，很可能你這次取的“干凈的餐具”已經放了幾個星期了。

提示：棧是先進后出

3）隊列的基本操作

隊列的基本操作主要有以下4種：

• Enqueue()：往隊列中添加一個元素
• Dequeue()：從隊列中刪除一個元素
• Peek()：返回隊列中的第一個元素，但是不刪除
• IsEmpty()：檢測隊列是否為空

4）隊列的實現（go）

隊列的實現一般常用鏈表或者數組實現，這里使用go的切片實現了一個隊列，并提供了相應的API，go的切片類似一個動態數組，會自動擴展容量大小，使用起來很方便。

隊列的實現代碼如下：

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())
}

運行程序輸出如下：

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>

參考

維基百科：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%98%9F%E5%88%97

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