Go语言数据结构探究:队列与栈的应用

go 语言中,队列遵守先进先出 (fifo) 原则,使用标准库中的 list 包实现,常用于消息传递系统;栈遵守后进先出 (lifo) 原则,常用于函数调用跟踪和括号匹配,可以使用切片实现。

Go语言数据结构探究:队列与栈的应用

Go语言数据结构漫谈:队列与栈的应用

队列

队列是一种遵守先进先出(FIFO)原则的数据结构。这意味着最早进入队列的元素将首先被移除。队列在以下场景中非常有用:

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消息传递系统,如消息队列缓冲区,如网络请求队列

Go语言中队列的实现

Go语言中的队列最常见的实现方式是使用container/list标准库包:

import (    "container/list")// 定义队列类型type Queue struct {    items *list.List}// 创建队列func NewQueue() *Queue {    return &Queue{        items: list.New(),    }}// 进队func (q *Queue) Enqueue(item interface{}) {    q.items.PushBack(item)}// 出队func (q *Queue) Dequeue() interface{} {    if q.IsEmpty() {        return nil    }    front := q.items.Front()    q.items.Remove(front)    return front.Value}// 判断队列是否为空func (q *Queue) IsEmpty() bool {    return q.items.Len() == 0}

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实战案例:消息队列

消息队列是队列的一个典型应用场景。我们可以使用Go语言中的队列来实现一个消息队列:

func main() {    // 创建消息队列    queue := NewQueue()    // 向队列发送消息    queue.Enqueue("消息 1")    queue.Enqueue("消息 2")    // 接收消息    for {        msg := queue.Dequeue()        if msg == nil {            break        }        fmt.Println(msg)    }}

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栈是一种遵守后进先出(LIFO)原则的数据结构。这意味着最后进入栈中的元素将首先被移除。栈在以下场景中非常有用:

函数调用跟踪括号匹配

Go语言中栈的实现

Go语言中的栈最简单的实现方式是使用切片:

// 定义栈类型type Stack []interface{}// 进栈func (s *Stack) Push(item interface{}) {    *s = append(*s, item)}// 出栈func (s *Stack) Pop() interface{} {    if s.Empty() {        return nil    }    top := (*s)[len(*s)-1]    *s = (*s)[:len(*s)-1]    return top}// 判断栈是否为空func (s *Stack) Empty() bool {    return len(*s) == 0}

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实战案例:括号匹配

栈是一个检查括号匹配的好工具:

func isBalanced(expr string) bool {    stack := Stack{}    for _, char := range expr {        if char == '(' || char == '[' || char == '{' {            stack.Push(char)        } else if char == ')' || char == ']' || char == '}' {            if stack.Empty() {                return false            }            top := stack.Pop()            if (char == ')' && top != '(') || (char == ']' && top != '[') || (char == '}' && top != '{') {                return false            }        }    }    return stack.Empty()}

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