队列（Queue）

在 C# 中，Queue 是一个先进先出（FIFO, First In First Out）数据结构。

Queue 属于 System.Collections 或 System.Collections.Generic 命名空间，分别提供非泛型和泛型版本的实现。Queue 适用于需要按照入队顺序处理数据的场景。

队列（Queue）代表了一个先进先出的对象集合。当您需要对各项进行先进先出的访问时，则使用队列。当您在列表中添加一项，称为入队，当您从列表中移除一项时，称为出队。

特性

• 先进先出：最早加入队列的元素最先被移除。
• 动态大小：队列的容量会根据需要动态调整。
• 泛型支持：通过 Queue<T> 可以存储强类型的元素。
• 线程安全：Queue 本身不是线程安全的，但可以使用 ConcurrentQueue<T> 实现线程安全。

Queue 类的方法和属性

下表列出了 Queue 类的一些常用的 属性：

属性名称	类型	描述
Count	int	获取队列中的元素个数。
SyncRoot	object	获取一个对象，用于同步对队列的访问（非泛型）。
IsSynchronized	bool	指示队列的访问是否同步（线程安全，始终为 false）。

下表列出了 Queue 类的一些常用的 方法：

方法名称	返回类型	描述
元素操作
Enqueue(object item)	void	将元素添加到队列的末尾。
Dequeue()	object	移除并返回队列开头的元素。
Peek()	object	返回队列开头的元素，但不移除。
Clear()	void	移除队列中的所有元素。
检查与复制
Contains(object item)	bool	确定某元素是否存在于队列中。
ToArray()	object[]	将队列中的元素复制到新数组中。
Clone()	object	创建当前队列的浅表副本。
CopyTo(Array array, int index)	void	将队列中的元素复制到现有数组，从指定索引开始。
枚举器支持
GetEnumerator()	IEnumerator	返回一个枚举器，用于循环访问队列中的元素。
线程安全
Synchronized(Queue queue)	Queue	返回一个线程安全的队列包装器。

实例

下面的实例演示了队列（Queue）的使用：

using System;
using System.Collections;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Queue queue = new Queue();

        // 添加元素
        queue.Enqueue("First");
        queue.Enqueue("Second");
        queue.Enqueue("Third");

        // 查看队首
        Console.WriteLine($"Peek: {queue.Peek()}"); // 输出：First

        // 移除元素
        Console.WriteLine($"Dequeue: {queue.Dequeue()}"); // 输出：First

        // 剩余元素
        foreach (var item in queue)
        {
            Console.WriteLine(item); // 输出：Second, Third
        }

        // 检查包含
        Console.WriteLine($"Contains 'Second': {queue.Contains("Second")}"); // 输出：True

        // 转数组
        object[] array = queue.ToArray();
        Console.WriteLine($"Array Length: {array.Length}"); // 输出：2
    }
}

using System;
using System.Collections;

namespace CollectionsApplication
{
   class Program
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         Queue q = new Queue();

         q.Enqueue('A');
         q.Enqueue('M');
         q.Enqueue('G');
         q.Enqueue('W');
         
         Console.WriteLine("Current queue: ");
         foreach (char c in q)
            Console.Write(c + " ");
         Console.WriteLine();
         q.Enqueue('V');
         q.Enqueue('H');
         Console.WriteLine("Current queue: ");         
         foreach (char c in q)
            Console.Write(c + " ");
         Console.WriteLine();
         Console.WriteLine("Removing some values ");
         char ch = (char)q.Dequeue();
         Console.WriteLine("The removed value: {0}", ch);
         ch = (char)q.Dequeue();
         Console.WriteLine("The removed value: {0}", ch);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Current queue: 
A M G W 
Current queue: 
A M G W V H 
Removing values
The removed value: A
The removed value: M