Go语言中的高效队列实现（循环队列详解与实战）

Go语言实现循环队列

下面我们用 Go 语言一步步构建一个完整的循环队列。我们将使用切片（slice）作为底层存储，并维护两个指针：front（队头）和 rear（队尾）。

1. 定义结构体

type CircularQueue struct {    data  []int  // 存储元素的底层数组    front int   // 队头索引    rear  int   // 队尾索引（指向下一个可插入位置）    size  int   // 队列最大容量}

2. 初始化队列

func NewCircularQueue(capacity int) *CircularQueue {    // 注意：实际容量为 capacity + 1，    // 因为我们需要预留一个空位来区分队满和队空    return &CircularQueue{        data:  make([]int, capacity+1),        front: 0,        rear:  0,        size:  capacity + 1,    }}

3. 入队（Enqueue）

func (q *CircularQueue) Enqueue(value int) bool {    // 检查队列是否已满    if (q.rear+1)%q.size == q.front {        return false // 队满，无法入队    }    q.data[q.rear] = value    q.rear = (q.rear + 1) % q.size    return true}

4. 出队（Dequeue）

func (q *CircularQueue) Dequeue() (int, bool) {    // 检查队列是否为空    if q.front == q.rear {        return 0, false // 队空，无法出队    }    value := q.data[q.front]    q.front = (q.front + 1) % q.size    return value, true}

5. 辅助方法

// 判断队列是否为空func (q *CircularQueue) IsEmpty() bool {    return q.front == q.rear}// 获取当前队列长度func (q *CircularQueue) Length() int {    return (q.rear - q.front + q.size) % q.size}

完整使用示例

package mainimport "fmt"func main() {    q := NewCircularQueue(3) // 实际可存3个元素    fmt.Println(q.Enqueue(1)) // true    fmt.Println(q.Enqueue(2)) // true    fmt.Println(q.Enqueue(3)) // true    fmt.Println(q.Enqueue(4)) // false，队满    fmt.Println(q.Dequeue()) // 1, true    fmt.Println(q.Dequeue()) // 2, true    fmt.Println(q.Enqueue(4)) // true    fmt.Println("队列长度:", q.Length()) // 2}

为什么选择循环队列？

在 Go编程入门 阶段，理解循环队列有助于你掌握内存管理和指针运算的核心思想。相比普通队列，循环队列避免了频繁的数据搬移，时间复杂度稳定在 O(1)，非常适合高频入队/出队的场景，如任务调度、缓冲区管理等。

总结

通过本篇 数据结构教程，你已经掌握了在 Go 语言中实现循环队列的完整方法。记住关键点：预留一个空位判断队满、使用取模运算实现“循环”。动手写一遍代码，你会对 Go语言队列 有更深刻的理解！

提示：你可以将此代码封装成包，在实际项目中复用，提升代码模块化水平。