2.2.5. Класс Queue

Еще одной распространенной структурой данных является очередь. Добавление элементов в очередь и удаление их из нее осуществляется по принципу "первым пришел — первым обслужен" (first-in, first-out — FIFO). Другими словами, первый элемент, помещенный в очередь, первым же из нее и извлекается. Ну кто не сталкивался с очередями в реальной жизни? Например, каждому приходилось, вероятно, стоять в очереди к билетной кассе в кинотеатре или к кассе в супермаркете, чтобы оплатить покупку. В программировании очереди используются для организации таких механизмов, как выполнение нескольких процессов в системе и поддержка списка незаконченных транзакций (в системах ведения баз данных) или пакетов данных, полученных из Internet. Очереди также часто используются в области имитационного моделирования.

Класс коллекции, предназначенный для поддержки очереди, называется Queue. Он реализует интерфейсы iCollection, IEnumerable и ICloneable. Очередь — это динамическая коллекция, которая при необходимости увеличивается, чтобы принять для хранения новые элементы, причем каждый раз, когда такая необходимость возникает, текущий размер очереди умножается на коэффициент роста, который по умолчанию равен значению 2,0.

В классе Queue определены следующие конструкторы:

public Queue()

public Queue (int capacity)

public Queue (int capacity, float growFact)

public Queue (ICollection c)

Первый конструктор предназначен для создания пустой очереди с начальной емкостью, равной 32 элементам, и коэффициентом роста 2,0. Второй создает пустую очередь с начальной емкостью, заданной параметром capacity, и коэффициентом роста 2,0. Третий отличается от второго тем, что позволяет задать коэффициент роста посредством параметра growFact. Четвертый конструктор служит для создания очереди, которая инициализируется элементами и емкостью коллекции, заданной параметром с.

Помимо методов, определенных в интерфейсах, которые реализует класс Queue, в нем определены также собственные методы, перечисленные в таблице 2.2.5.1. О работе очереди можно получить представление по описанию этих методов. Чтобы поместить объект в очередь, вызовите метод Enqueue(). Чтобы извлечь верхний элемент и удалить его из очереди, используйте метод Dequeue(). Если при вызове метода Dequeue() окажется, что вызывающая очередь пуста, генерируется исключение типа InvalidOperationException. Метод Реек() позволяет вернуть следующий объект, не удаляя его из очереди.

Таблица 2.2.5.1 - Собственные методы класса Queue

public virtual bool Contains (object v)	Возвращает значение true, если объект v содержится в вызывающей очереди. В противном случае возвращает значение false
public virtual void clear ()	Устанавливает свойство Count равным нулю, тем самым эффективно очищая очередь
public virtual object Dequeue ()	Возвращает объект из начала вызывающей очереди, Возвращаемый объект из очереди удаляется
public virtual void Enqueue(object v)	Добавляет объект v в конец очереди
public virtual object Peek ()	Возвращает объект из начала вызывающей очереди, но не удаляет его
public static Queue Synchronized(Queue q)	Возвращает синхронизированную версию очереди, заданной параметром g
public virtual ob j ect [ ] тоАггау ()	Возвращает массив, который содержит копии элементов из вызывающей очереди
public virtual void TrimToSize()	Устанавливает свойство Capacity равным значению свойства Count

Рассмотрим пример, в котором демонстрируется использование класса Queue:

// Демонстрация класса Queue.

using System;

using System.Collections;

class QueueDemo {

static void showEnq(Queue q, int a) {

q.Enqueue(a) ;

Console.WriteLine(

"Помещаем элемент в очередь: Enqueue(" + а + ")");

Console.Write("Содержимое очереди: ") ;

foreach(int i in q)

Console.Write(i + " ") ;

Console.WriteLine();

static void showDeq(Queue q) {

Console.Write(

"Извлекаем элемент из очереди: Dequeue -> ") ;

int a = (int) q.Dequeue();

Console.WriteLine(a);

Console.Write("Содержимое очереди: ") ;

foreach(int i in q)

Console.Write(i + " ") ;

Console.WriteLine();

public static void Main() {

Queue q = new Queue();

foreach(int i in q)

Console.Write(i + " ") ;

Console.WriteLine() ;

showEnq(q, 22) ;

showEnq(q, 65) ;

showEnq(q, 91);

showDeq(q);

showDeq(q);

showDeq(q);

try {

showDeq(q);

} catch (InvalidOperationException) {

Console.WriteLine("Очередь пуста.");

}

}

}

Результаты выполнения программы таковы:

Помещаем элемент в очередь: Enqueue(22)

Содержимое очереди: 22

Помещаем элемент в очередь: Enqueue(65)

Содержимое очереди: 22 65

Помещаем элемент в очередь: Enqueue(91)

Содержимое очереди: 22 65 91

Извлекаем элемент из очереди: Dequeue -> 22

Содержимое очереди: 65 91

Извлекаем элемент из очереди: Dequeue -> 65

Содержимое очереди: 91

Извлекаем элемент из очереди: Dequeue -> 91

Содержимое очереди:

Извлекаем элемент из очереди: Dequeue -> Очередь пуста.