背景:
Go 中,标准库缺少队列容器。要实现队列,您可以使用循环数组作为底层数据结构。
初始实现:
提供的代码使用具有以下算法的循环数组:
其中F为前,R为后,M为数组长度。
代码与错误输出:
提供的代码实现了这些算法,但输出显示不正确行为:
package main import ( "fmt" ) type Queue struct { len int head, tail int q []int } func New(n int) *Queue { return &Queue{n, 0, 0, make([]int, n)} } func (p *Queue) Enqueue(x int) bool { p.q[p.tail] = x p.tail = (p.tail + 1) % p.len return p.head != p.tail } func (p *Queue) Dequeue() (int, bool) { if p.head == p.tail { return 0, false } x := p.q[p.head] p.head = (p.head + 1) % p.len return x, true } func main() { q := New(10) for i := 1; i < 13; i++ { fmt.Println(i, q.Enqueue(i)) } fmt.Println() for i := 1; i < 13; i++ { fmt.Println(q.Dequeue()) } }
Output: 1 true 2 true 3 true 4 true 5 true 6 true 7 true 8 true 9 true 10 false 11 true 12 true 11 true 12 true 0 false 0 false 0 false 0 false 0 false 0 false 0 false 0 false 0 false 0 false
解决方案:
要纠正此问题,需要一个附加字段。修改后的代码合并了一项检查,以确保更新后的尾部位置与头部不重合:
package main import ( "fmt" ) type Queue struct { len int head, tail int q []int } func New(n int) *Queue { return &Queue{n, 0, 0, make([]int, n)} } func (p *Queue) Enqueue(x int) bool { p.q[p.tail] = x ntail := (p.tail + 1) % p.len ok := false if ntail != p.head { p.tail = ntail ok = true } return ok } func (p *Queue) Dequeue() (int, bool) { if p.head == p.tail { return 0, false } x := p.q[p.head] p.head = (p.head + 1) % p.len return x, true } func main() { q := New(10) for i := 1; i < 13; i++ { fmt.Println(i, q.Enqueue(i)) } fmt.Println() for i := 1; i < 13; i++ { fmt.Println(q.Dequeue()) } }
通过此更正,输出是准确的:
1 true 2 true 3 true 4 true 5 true 6 true 7 true 8 true 9 true 10 true 11 true 12 true 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
使用切片的替代实现:
在现代 Go 版本中,可以使用更简单的实现slices:
package main import ( "fmt" ) // Queue implements a queue using a slice. type Queue []int // Enqueue adds an element to the end of the queue. func (q *Queue) Enqueue(x int) { *q = append(*q, x) } // Dequeue removes and returns the first element of the queue. func (q *Queue) Dequeue() (int, bool) { if len(*q) == 0 { return 0, false } x := (*q)[0] *q = (*q)[1:] return x, true } func main() { q := Queue{} for i := 1; i < 13; i++ { q.Enqueue(i) } fmt.Println(q) for i := 0; i < 12; i++ { x, _ := q.Dequeue() fmt.Println(x) } }
此实现利用了切片的动态增长和垃圾回收,使其既高效又实用。
以上是如何在Go中使用循环数组正确实现队列数据结构?的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!