队列遵循 fifo 原则,提供 enqueue、dequeue 和 peek 操作;栈遵循 lifo 原则,提供 push、pop 和 peek 操作。队列用于任务队列,栈用于函数调用、递归和括号匹配。
Go 语言数据结构精解:掌握队列和栈的奥秘
前言
栈和队列是计算机科学中至关重要的数据结构,在各种应用中发挥着不可或缺的作用。在 Go 语言中,它们提供了强大的工具来管理数据并解决复杂的问题。本文将深入探讨 Go 语言中的栈和队列,提供清晰的解释、代码示例和实战案例,让你对这些数据结构有深入的理解。
队列
队列是一种遵循先入先出 (FIFO) 原则的线性数据结构。它的操作包括:
-
Enqueue()
:将一个元素添加到队列的末尾 -
Dequeue()
:从队列的开头移除一个元素 -
Peek()
:读取队列中第一个而不删除元素
代码示例:
type Queue []int
func (q *Queue) Enqueue(x int) {
*q = append(*q, x)
}
func (q *Queue) Dequeue() int {
if q.IsEmpty() {
panic("queue is empty")
}
x := (*q)[0]
*q = (*q)[1:]
return x
}
func (q *Queue) Peek() int {
if q.IsEmpty() {
panic("queue is empty")
}
return (*q)[0]
}
func (q *Queue) IsEmpty() bool {
return len(*q) == 0
}
实战案例:
- 任务队列:将任务添加到队列中,然后按照先到先服务的顺序处理它们。
栈
栈是一种遵循后入先出 (LIFO) 原则的线性数据结构。它的操作包括:
Push()
:将一个元素压入栈的顶部Pop()
:从栈的顶部弹出并移除一个元素Peek()
:读取栈顶元素而不删除元素
代码示例:
type Stack []int
func (s *Stack) Push(x int) {
*s = append(*s, x)
}
func (s *Stack) Pop() int {
if s.IsEmpty() {
panic("stack is empty")
}
x := (*s)[len(*s)-1]
*s = (*s)[:len(*s)-1]
return x
}
func (s *Stack) Peek() int {
if s.IsEmpty() {
panic("stack is empty")
}
return (*s)[len(*s)-1]
}
func (s *Stack) IsEmpty() bool {
return len(*s) == 0
}
实战案例:
- 函数调用:栈用于存储函数调用时的局部变量和上下文。
- 递归:栈用于存储递归函数调用的返回地址。
- 括号匹配:利用栈来检查括号是否匹配。