开发者学堂课程【Go 语言核心编程 - 数据结构和算法： 数据结构和算法-数组模拟队列实现】学习笔记，与课程紧密联系，让用户快速学习知识。
课程地址：https://developer.aliyun.com/learning/course/627/detail/9832
数据结构和算法-数组模拟队列实现
内容简介：
一、代码实现
二、代码总结
一、代码实现
(1）数组模拟入队列代码实现
首先打开 VSCode ，在 chapter20 文件夹中新建一个文件称为 singlequeue ，再在其内新建一个文件称为 main.go ，
并输入以下代码:
package main
import (
“fmt”
“os”
“errors”
)
//使用一个结构体管理队列
type Queue struct {
maxSize int
array [5]int //数组 =>模拟队列(因为光有这个没有用，光有数组没有操作，它就真的只是个数字，只有当这个数组被注入了或者加入了关联的方法，才能变成了一个队列。
数组它是一种数据类型，等到给它的做一些操作的时候，它就变成了一种结构或者算法)
front int //表示指向队列首
rear int //表示指向队列的尾部
}
//添加数列到队列
fFunc (this *Queue) AddQueue(val int) (err error) {
//先判断队列是否已满
if rear == maxSize - 1 { //重要的提示: rear 是队列的尾部(最后的元素)
return errors.New(“queue full”)
}
this.rear++ //rear 后移
this.array[this.rear] = val
return
}
//显示队列，找到队首，然后遍历到队尾
func (this *Queue) ShowQueue() {
fmt.Println(“队列当前的情况是:”)
//this.front不包含队首的元素
for i := this.front + 1；i <= this.rear；i++ {
fmt.Printf(“array[%d]=%d\t”,i,this.array[i])
}
fmt.Println()
}
//编写一个主函数的测试，测试
func main() {
//先创建一个队列
queue := &Queue{
maxSize : 5,
front : -1,
rear : -1,
}
var key string
var val int
for {
fmt.Println(“1.输入 add 表示添加数据到队列”)
fmt.Println(“2.输入 get 表示从队列获取数据”)
fmt.Println(“3.输入 show 表示显示队列”)
fmt.Println(“4.输入 exit 表示显示队列”)
fmt.Scanln(&key)
switch key {
case “add” :
fmt.Println(“输入你要到队列数”)
fmt.Scanln(&val)
err := queue.AddQueue(val)
if err != nil {
fmt.Println(“加入队列ok”)
} else {
fmt.Println(err.Error())
}
case “get”:
fmt.Println(“get”)
case “show”：
queue.ShowQueue()
case “exit”:
os.Exit(0)
}
}
}
将代码保存退出后，运行以上代码，运行结果如下:
D：\goproject\src\go_code\chapter20\sparsearray>cd ..
D：\goproject\src\go_code\chapter20>cd singlequeue
D：\goproject\src\go_code\chapter20\singlequeue>dir
驱动器 D 中的卷是新加卷
卷的序列号是 D2AD-BC9F
D：\goproject\src\go_code\chapter20\singlequeue 的目录
08 10:25 <DIR>
08 10:25 <DIR>
08 10:45 1.664 main.go
1个文件 1.664 字节
2个目录 46.411.534.336 可用字节
D：\goproject\src\go_code\chapter20\singlequeue>go run main.go
1. 输入 add 表示添加数据到队列
2. 输入 get 表示从队列获取数据
3. 输入 show 表示显示队列
4. 输入 exit 表示显示队列
add
输入你要的队列数
1
panic : runt ine error: invalid memory address or nil gointer dereference
[signal 0xc0000005 code-oxo addr-0x20 pc-0x4a4598]
gorout ine 1 [running]:
main.main<>
D/goproject/src/go_code/chapter20/singlequeue/main.go:67 +0x488
exit status 2
(2）对以上代码修改及运行
运行结果表示在上文输入的代码的67行出现了问题，将其修改为以下形式:if err != nil {
fmt.Println(err.Error())
} else {
fmt.Println(“加入队列ok”)
}
再次运行代码，运行结果为:
D：\goproject\src\go_code\chapter20\singlequeue>go run main.go
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要的队列数
1
加入队列 ok
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
array[0]=1 array[1]=2
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要入队列数
3
加入队列 ok
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要入队列数
4
加入队列 ok
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要入队列数
5
加入队列 ok
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
array[0]=1 array[1]=2 array[2]=3 array[4]=5
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要入队列数
6
queue full
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
array[0]=1 array[1]=2 array[2]=3 array[4]=5
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
(3）增添出队列的代码实现
现在有了入队列的代码之后，再在上文代码中加一段代码出队列的代码，
添加以下代码:
//从队列中取出数据
func (this *Queue) GetQueue() (val int,err error) {
//先判断队列是否为空
if this.rear == this.front { //队空
return -1,errors.New(“queue empty”)
}
this.front++
val = this.array[this.front]
return val,err
}
再将上文代码的最后一部分修改为以下代码:
fmt.Scanln(&key)
switch key {
case “add” :
fmt.Println(“输入你要到队列数”)
fmt.Scanln(&val)
err := queue.AddQueue(val)
if err != nil {
} else {
fmt.Println(err.Error())
}
case “get”:
val, err := queue.GetQueue()
if err != nil {
fmt.Println(err.Error())
} else {
Fmt.Println(“从队列中取出一个数=”, val)
}
case “show”：
queue.ShowQueue()
case “exit”:
os.Exit(0)
}
}
}
再运行以上代码，运行结果为:
D：\goproject\src\go_code\chapter20\singlequeue>go run main.go
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
add
输入你要入队列数
1
加入队列 ok
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要入队列数
2
加入队列 ok
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
array[0]=1 array[1]=2
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
get
从队列中取出了一个数 = 1
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
array[1]=2
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要入队列数
3
加入队列 ok
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
array[1]=2 array[2]=3
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要入队列数
4
加入队列 ok
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
array[1]=2 array[2]=3 array[3]=4
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
get
从队列中取出了一个数 = 2
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
get
从队列中取出了一个数 = 3
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
array[3]=4
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要入队列数
5
加入队列 ok
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
array[3]=4 array[4]=5
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要入队列数
6
queue full
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
get
从队列中取出了一个数 = 4
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
show
队列当前的情况是:
array[4]=5
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
get
从队列中取出了一个数 = 5
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
get
queue empty
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
add
输入你要入队列数
90
queue full
1.输入 add 表示添加数据到队列
2.输入 get 表示从队列获取数据
3.输入 show 表示显示队列
4.输入 exit 表示显示队列
二、代码总结
现在，第一个单项的队列已经实现了，现在想一个问题，现在虽然已经实现了所谓的一个队列结构，但是它的问题是比较严重的，什么问题？
就是没有办法去复用队列的数组空间，因为到最后的时候是这样一个情况，
如下图:
对以上代码的小结和说明有以下两点:①上面代码实现了基本队列结构，但是没有有效的利用数组空间②请思考，如何使用数组实现一个环形的队列。
