C#数据结构之队列(Quene)实例详解

什么是队列？

队列是一种线性数据结构，只允许在队列的两端进行操作。队列是一种FIFO(First in First Out)的数据结构，即先进先出，类似于排队买票的场景。

C#中的队列(Quene)

C#中队列(Quene)是System.Collections命名空间中的一个类，可以通过引入System.Collections来使用它。如下所示创建一个队列：

Queue<string> queue = new Queue<string>();

队列的基本操作

入队(Enqueue)

向队列中添加元素可以使用Enqueue()方法：

queue.Enqueue("a");
queue.Enqueue("b");
queue.Enqueue("c");
queue.Enqueue("d");

出队(Dequeue)

从队列中取出元素可以使用Dequeue()方法：

string str = queue.Dequeue();

查看队列头元素(Peek)

通过Peek()方法查看队列头元素，但是不会将它从队列中取出：

string peekStr = queue.Peek();

判断队列是否为空(Count)

使用Count方法判断队列中是否有元素：

int count = queue.Count;
if (count > 0)
{
    // 队列不为空
}

队列的示例说明

队列实现排队叫号的场景

Queue<int> queue = new Queue<int>();

for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    queue.Enqueue(i);
}

while (queue.Count > 0)
{
    int num = queue.Dequeue();
    Console.WriteLine("请" + num + "号到界面前进行业务办理！");
}

队列实现消费者生产者模型的场景

Queue<int> queue = new Queue<int>();
int maxSize = 5;

new Thread(() =>
{
    while (true)
    {
        lock (queue)
        {
            if (queue.Count < maxSize)
            {
                int num = new Random().Next(1, 100);
                Console.WriteLine("生产者生产了{0}，当前队列长度为{1}", num, queue.Count);
                queue.Enqueue(num);
            }
        }
    }
}).Start();

new Thread(() =>
{
    while (true)
    {
        lock (queue)
        {
            if (queue.Count > 0)
            {
                int num = queue.Dequeue();
                Console.WriteLine("消费者消费了{0}，当前队列长度为{1}", num, queue.Count);
            }
        }
    }
}).Start();

在这个示例中我们定义了一个长度为5的队列，生产者线程不断生产随机数并加入队列中，直到队列达到最大长度，消费者线程不断从队列中取出元素并处理。这样就实现了消费者生产者模型。