C#实现环形队列

概述

看了一个数据结构的教程，是用C++写的，可自己C#还是一个菜鸟，更别说C++了，但还是大胆尝试用C#将其中的环形队列的实现写出来，先上代码：

    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($"前面还有{i - head}个");
            }
        }

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

为了能够通用，所以用的是泛型来实现环形队列类。这里最重要的是进队(EnQueue)和出队(DeQueue)两个方法，进队或出队后头和尾的位置都要通过取模运算来获得，因为是环形队列嘛，你懂的。

一、简单类型队列

好了，测试下入队：

    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();
        }
    }

显示结果：

再测试下出队：

    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("弹两个出去");
            queue.DeQueue();
            queue.DeQueue();
            Console.WriteLine();
            queue.Traverse();
            Console.Read();
        }
    }

运行结果：

 

二、复杂类型队列

之前也说了，这个队列类是用的泛型写的，对应于C++的模板了，那就意味着任何类型都可以使用这个队列类，来测试个自定义的类试试，如下先定义一个Customer类：

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

        public int Age { get; set; }

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

然后进行入队，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 = "陈小三", 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();
        }
    }

上面的代码 queue[i].PringInfo();是通过索引来实现，所以我们得在队列类中实现索引，添加如下代码到MyQueue.cs类中，如下：

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

感觉用for循环来遍历还是不够好，想用foreach，那就给MyQueue类加个遍历接口，如下：

然后实现这个接口，如下：

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

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

这样遍历的地方就可以改成foreach了，如下：

执行结果：

 

总结：

编程的思想才是最重要的，无关语言。

因为自己的水平有限，所以写的代码都很简单，如果哪写的不好或需要改进的，希望路过的高手不吝指教，如果能推荐就更完美了，谢谢阅读。