Dart ListQueue
最后修改于 2025 年 6 月 8 日
在 Dart 中，ListQueue 是 Queue 接口的一个高性能、基于列表的实现。它旨在实现两端的高效插入和移除，为这些操作提供 O(1) 的时间复杂度。这使其非常适合需要频繁在队列的前后进行修改的场景。
与需要修改前端时移动元素的标准 List 不同，ListQueue 在内部使用循环缓冲区。这确保了即使队列动态增长，添加和移除元素的速度也能保持很快。
ListQueue 的主要特点
- 支持在两端进行常数时间插入和删除。
- 保持 FIFO（先进先出）顺序以进行可预测的处理。
- 使用循环缓冲区，避免了昂贵的元素移动。
- 提供类似列表的基于索引的访问。
- 提供用于添加、移除和迭代元素的各种方法。
通过利用 ListQueue，开发人员可以有效地管理需要在两端进行快速修改的集合，使其成为基于队列操作的传统列表的强大替代品。
创建 ListQueue
我们可以使用其构造函数或从现有可迭代对象创建 ListQueue。
import 'dart:collection';
void main() {
var queue = ListQueue<String>();
queue.add('apple');
queue.add('banana');
queue.add('orange');
print(queue);
}
这会创建一个空的 ListQueue 并添加三个元素。泛型类型参数指定元素类型为 String。
$ dart main.dart
{apple, banana, orange}
添加元素
ListQueue 提供了多种方法，可以在不同位置添加元素。
import 'dart:collection';
void main() {
var queue = ListQueue.of([1, 2, 3]);
queue.add(4);
queue.addFirst(0);
queue.addAll([5, 6]);
print(queue);
}
of 方法从可迭代对象创建队列。我们演示了向队列的两端添加元素。addFirst 对于队列操作特别有用。
$ dart main.dart
{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}
移除元素
ListQueue 提供了几种从集合中移除元素的方法。
import 'dart:collection';
void main() {
var queue = ListQueue.of(['a', 'b', 'c', 'd', 'e']);
var first = queue.removeFirst();
var last = queue.removeLast();
queue.remove('c');
print('Removed: $first, $last');
print('Remaining: $queue');
}
这展示了 FIFO（removeFirst）和 LIFO（removeLast）操作。remove 方法删除指定值的第一个匹配项。
$ dart main.dart
Removed: a, e
Remaining: {b, d}
访问元素
ListQueue 同时支持队列式访问和基于索引的元素检索。
import 'dart:collection';
void main() {
var queue = ListQueue.of([10, 20, 30, 40, 50]);
print('First: ${queue.first}');
print('Last: ${queue.last}');
print('Element at 2: ${queue.elementAt(2)}');
print('All elements:');
for (var item in queue) {
print(item);
}
}
ListQueue 保持列表般的特性，同时提供队列操作。我们可以按位置访问元素或遍历它们。
$ dart main.dart First: 10 Last: 50 Element at 2: 30 All elements: 10 20 30 40 50
队列操作
ListQueue 以高效的性能实现了标准队列操作。
import 'dart:collection';
void main() {
var queue = ListQueue<int>();
// Enqueue elements
queue.addLast(1);
queue.addLast(2);
queue.addLast(3);
// Dequeue elements
while (queue.isNotEmpty) {
print('Processing: ${queue.removeFirst()}');
}
print('Queue empty: ${queue.isEmpty}');
}
这展示了经典的 FIFO 队列行为。元素被添加到末尾并从前端移除。isNotEmpty 检查比检查长度更安全。
$ dart main.dart Processing: 1 Processing: 2 Processing: 3 Queue empty: true
最佳实践
- 队列与列表： 当您需要队列操作和索引访问时，请使用
ListQueue。 - 容量： 对于大型队列，请考虑初始容量以减少重新分配。
- 批量操作： 使用
addAll高效添加多个元素。 - 类型安全： 始终指定泛型类型参数以确保类型安全。
来源
本教程涵盖了 Dart 的 ListQueue，并提供了实际示例，演示了其关键功能和使用模式，以实现高效的队列操作。
作者
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