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golang实现循环队列的示例代码

作者:littleboy_webrtc

循环队列是一种使用固定大小的数组来实现队列的数据结构,本文主要介绍了golang实现循环队列的示例代码,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下

概要说明

循环队列是一种使用固定大小的数组来实现队列的数据结构,它通过循环的方式使用数组空间,具有以下好处:

避免假溢出是循环队列设计中的一个重要问题。假溢出通常发生在循环队列的头部和尾部索引在数组中相遇时,即使数组中还有空间可以存放新元素。出现假溢出的原因,从根本上来说,是因为循环队列的容量被错误地判断为已满。

队列常见问题:假溢出

以下是几种避免假溢出的策略:

避免假溢出的关键在于正确地维护队列的状态信息,确保在任何时候都能准确地判断队列是否真正满了或者空了。在设计循环队列时,应该根据具体的应用场景和性能要求来选择最合适的策略。

在Go语言中实现循环队列,我们需要定义一个循环队列的数据结构,并实现其基本操作,包括初始化、入队(Push)、出队(Pop)、获取队列长度等。下面是一个简单的循环队列实现示例:

循环队列的实现

package QUEUE

import (
	"strings"
	"sync"
)

type CycleQueue struct {
	data  []interface{} //存储空间
	front int           //前指针,前指针负责弹出数据移动
	rear  int           //尾指针,后指针负责添加数据移动
	cap   int           //设置切片最大容量
	mu    sync.RWMutex          // 添加互斥锁
}

func NewCycleQueue(cap int) *CycleQueue {
	return &CycleQueue{
		data:  make([]interface{}, cap),
		cap:   cap,
		front: 0,
		rear:  0,
	}
}

// 入队操作
// 判断队列是否队满,队满则不允许添加数据
func (q *CycleQueue) Push(data interface{}) bool {
	q.mu.Lock()
	defer q.mu.Unlock() // 确保在函数退出时释放锁

	//check queue is full
	if q.QueueLength() == q.cap { //队列已满时,不执行入队操作
		Log.Error("push err queue is full")
		return false
	}
	q.data[q.rear] = data         //将元素放入队列尾部
	q.rear = (q.rear + 1) % q.cap //尾部元素指向下一个空间位置,取模运算保证了索引不越界(余数一定小于除数)
	return true
}

// 出队操作
// 需要考虑: 队队为空没有数据返回了
func (q *CycleQueue) Pop() interface{} {
	q.mu.Lock()
	defer q.mu.Unlock()

	if q.rear == q.front {
		return nil
	}

	data := q.data[q.front]
	q.data[q.front] = nil // 使用nil来避免内存泄露
	q.front = (q.front + 1) % q.cap
	return data
}

// 循环队列长度计算,考虑哨兵空间
func (q *CycleQueue) QueueLength() int {
	if q.rear >= q.front {
		return q.rear - q.front
	}
	return q.cap - q.front + q.rear
}

func (q *CycleQueue) FindDataByRequestId(requestId string) interface{} {
	q.mu.Lock()
	defer q.mu.Unlock()

	// 计算队列中的有效元素数量
	length := q.QueueLength()

	// 从front指针开始遍历队列
	index := q.front
	for i := 0; i < length; i++ {
		// 检查当前元素是否包含requestId
		if data, ok := q.data[index].(string); ok && strings.Contains(data, requestId) {
			// 找到元素后,从队列中移除
			q.RemoveAtIndex(index)
			return data
		}
		// 移动到下一个元素
		index = (index + 1) % q.cap
	}
	// 如果没有找到,返回nil
	return nil
}

// 新增RemoveAtIndex方法,用于在循环队列中移除指定索引的元素
func (q *CycleQueue) RemoveAtIndex(index int) {
	if index < 0 || index >= q.cap {
		return // 索引越界检查
	}

	// 将index位置的元素复制到最后一个元素的位置
	copy(q.data[index:], q.data[index+1:q.rear])

	// 更新队列的front和rear指针
	if index == q.rear { // 如果移除的是最后一个元素
		q.rear = index // rear指针向前移动
	} else if index < q.rear { // 如果移除的是中间的元素
		q.rear-- // rear指针向前移动
	}

	// 如果移除的是front指针前的元素
	if index < q.front {
		q.front = index // front指针向后移动
	}
}

循环队列的应用

package server

import (
    "encoding/json"
    "strconv"
    "time"
)

//队列通道
type Channel struct {
    queue                  *MeetGo.CycleQueue
}

//队列参数项
type QueueItem struct {
    event    string
    msg      map[string]interface{}
    response *chan Response
}

//返回参数
type Response struct {
	err    interface{}
	result map[string]interface{}
}

var globalChannel *Channel


//创建队列通道
func NewChannel() {
    channel.queue = QUEUE.NewCycleQueue(1000)
    go channel.handle()
    return
}

//处理队列数据
func (channel *Channel) handle() {
    for {
        item := channel.queue.Pop()

        if item == nil {
            time.Sleep(40 * time.Millisecond)
            continue
        }
        channel.process(item)
        time.Sleep(1 * time.Millisecond)
    }
}

func (channel *Channel) process(inter interface{}) {
    item := inter.(QueueItem)
}

func (channel *Channel) PushSignal(item QueueItem) {
    Channel.queue.Push(item)
}

func (channel *Channel) onRequest(event string, msg map[string]interface{}) chan Response {
	response := make(chan Response, 1)
	item := QueueItem{
		event,
		msg,
		&response,
	}
	channel.PushSignal(item)
	return response

}

func main(){
    globalChannel = NewChannel()
    globalChannel.onRequset()
    println(response)
}

到此这篇关于golang实现循环队列的示例代码的文章就介绍到这了,更多相关golang 循环队列内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家! 

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