C#队列（Queue）的基本使用，一文全掌握

在编程中，队列（Queue）是一种常见的数据结构，它遵循先入先出（FIFO, First-In-First-Out）的原则。在C#中，.NET Framework 提供了 Queue 泛型类，使得我们可以非常方便地创建和操作队列。本文将全面介绍C#中队列的基本使用方法，帮助你快速掌握这一数据结构。

一、创建队列

在C#中，你可以使用 Queue 泛型类来创建一个队列。T 表示队列中元素的类型。下面是一个创建整数类型队列的示例：

using System;
using System.Collections.Generic; // 引入命名空间以使用Queue

class Program
{
    static void Main()
    {
        Queue numberQueue = new Queue(); // 创建一个整数类型的队列
        // 后续操作...
    }
}

二、入队（Enqueue）

向队列中添加元素的操作称为“入队”。在C#中，你可以使用 Enqueue 方法来添加元素到队列的尾部。以下是一个示例：

numberQueue.Enqueue(1); // 将整数1添加到队列中
numberQueue.Enqueue(2); // 将整数2添加到队列中
numberQueue.Enqueue(3); // 将整数3添加到队列中

三、出队（Dequeue）

从队列中移除并返回队首元素的操作称为“出队”。在C#中，你可以使用 Dequeue 方法来执行此操作。注意，如果队列为空，调用 Dequeue 方法会抛出 InvalidOperationException 异常。因此，在出队前最好检查队列是否为空。以下是一个示例：

if (numberQueue.Count > 0) // 检查队列是否为空
{
    int dequeuedNumber = numberQueue.Dequeue(); // 出队并获取队首元素
    Console.WriteLine($"出队的元素是：{dequeuedNumber}"); // 输出出队的元素
}
else
{
    Console.WriteLine("队列为空，无法出队。");
}

四、查看队首和队尾元素

Queue 类提供了 Peek 方法来查看（但不移除）队首元素，以及 Last 属性来获取队尾元素。以下是一个示例：

if (numberQueue.Count > 0) // 检查队列是否为空
{
    int frontElement = numberQueue.Peek(); // 查看队首元素，不移除
    int lastElement = numberQueue.Last(); // 获取队尾元素
    Console.WriteLine($"队首元素是：{frontElement}，队尾元素是：{lastElement}");
}
else
{
    Console.WriteLine("队列为空。");
}

五、遍历队列

你可以使用 foreach 循环来遍历队列中的所有元素。以下是一个示例：

Console.WriteLine("队列中的元素：");
foreach (int number in numberQueue) // 遍历队列中的所有元素并输出
{
    Console.WriteLine(number);
}

六、清空队列

如果你想清空整个队列，可以使用 Clear 方法。以下是一个示例：

numberQueue.Clear(); // 清空队列中的所有元素

七、队列的容量和数量

你可以使用 Count 属性来获取队列中元素的数量，而 Queue 本身并没有容量限制，它会根据需要动态扩展。以下是一个示例：

Console.WriteLine($"队列中元素的数量是：{numberQueue.Count}"); // 输出队列中元素的数量

总结

本文全面介绍了C#中队列（Queue）的基本使用方法，包括创建队列、入队、出队、查看队首和队尾元素、遍历队列、清空队列以及获取队列中元素的数量。掌握这些基本操作后，你就可以在C#程序中灵活地运用队列数据结构了。