C#－队列

<span style="background-color: rgb(255, 255, 255);">队列（Queue）代表了一个先进先出的对象集合。当需要对各项进行先进先出的访问时，则使用队列。当您在列表中添加一项，称为入队，当您从列表中移除一项时，称为出队。</span>
队列的运算是定义在逻辑结构层次上的，而运算的具体实现是建立在物理存储结构层次上的。因此，把队列的操作作为逻辑结构的一部分，每个操作的具体实现只有在确定了队列的存储结构之后才能完成。

队列可以区分为顺序队列，链队列两种。顺序队列类似于顺序栈，用一维数组来存放顺序队列中的数据元素。链队列同链栈一样，链队列通常用单链表来表示，它的实现是单链表的简化。

接口定义：C#语言的泛型接口来表示队列，接口中的方法成员表示基本操作。为了表示的方便与简洁，把泛型队列接口取名为IQueue<T>（实际上，在C#中泛型队列类是从IEnumerable<T>、ICollection和IEnumerable接口继承而来，没有IQueue<T>泛型接口）。

public interface IQueue<T>
{
/// <summary>
/// 队列长度
/// </summary>
/// <returns></returns>
int GetLength();
/// <summary>
/// 判断是否为空
/// </summary>
/// <returns></returns>
bool IsEmpty();
/// <summary>
/// 是否已满
/// </summary>
/// <returns></returns>
bool Full();
/// <summary>
/// 清空队列
/// </summary>
void Clear();
/// <summary>
/// 入队
/// </summary>
/// <param name="item"></param>
void In(T item);
/// <summary>
/// 出队
/// </summary>
/// <returns></returns>
T Out();

}

Queue 类的方法和属性

属性	描述
Count	获取 Queue 中包含的元素个数。

下表列出了 Queue 类的一些常用的 方法：

序号	方法名 & 描述
1	public virtual void Clear();  从 Queue 中移除所有的元素。
2	public virtual bool Contains( object obj );  判断某个元素是否在 Queue 中。
3	public virtual object Dequeue(); 移除并返回在 Queue 的开头的对象。
4	public virtual void Enqueue( object obj );  向 Queue 的末尾添加一个对象。
5	public virtual object[] ToArray(); 复制 Queue 到一个新的数组中。
6	public virtual void TrimToSize(); 设置容量为 Queue 中元素的实际个数。

2. 实现提供的接口

public class CSeqQueue<T> : IQueue<T>
{
private int maxsize; //队列最大容量
private T[] data;//队列数据
private int front;//队头
private int rear;//队尾

public T this[int index]
{
get {return data[index]; }
set{ data[index] = value; }
}
public int MaxSize
{
get { return maxsize; }
set { maxsize = value; }
}
public int Front
{
get { return front; }
set { front = value; }

}
public int Rear
{
get { return rear; }
set { rear = value; }
}

public CSeqQueue(int size)
{
data =new T[size];
maxsize = size;
front = rear = -1;
}

//队列长度
public int GetLength()
{
return (rear - front + maxsize) % maxsize;
}
//清空队列
public void Clear()
{
front = rear = -1;
}
//判断是否为空
public bool IsEmpty()
{
if (front == rear)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
//判断是否已满
public bool IsFull()
{
if (front == (rear+1)%maxsize)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
//入队
public void In(T item)
{
if (IsFull())
{
Console.Write("Queue is full");
return;
}

data[++rear] = item;
}
//出队
public T Out()
{
if (IsEmpty())
{
Console.Write("Queue is empty");
return;
}
return data[++front];
}
}C#2.0以下版本只提供了非泛型的Queue类，该类继承了ICollection、IEnumerable和ICloneable接口。

C#2.0提供了泛型的Queue<T>类，该类继承了IEnumerable<T>、ICollection和IEnumerable接口。

以下程序说明了泛型Queue<T>类的主要方法，并对在我们自定义的队列类中没有出现的成员方法进行了注释。
public class Queue<T> : IEnumerable<T>, ICollection, IEnumerable
{
public void Clear();
//确定某元素是否在Queue<T>中。
//如果在Queue<T> 中找到 item，则为true；否则为false。
public bool Contains(T item);//从指定数组索引开始将Queue<T>元素复制到现有一维Array 中。
public void CopyTo(T[] array, int arrayIndex);
//移除并返回位于Queue<T>开始处的对象。
//从Queue<T>的开头移除的对象。
public T Dequeue();
//返回位于Queue<T>开始处的对象但不将其移除。
public T Peek();
//将Queue<T>元素复制到新数组。
public T[] ToArray();
//如果元素数小于当前容量的90%，
//将容量设置为Queue<T> 中的实际元素数。
public void TrimExcess();
}