leetcode-go/basic/队列实现.md

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tags: ["Go", "基础数据结构", "队列"]
create time: 2026-05-14 18:00
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# 队列（Queue）

## 什么时候用

看到 **BFS、层序遍历、滑动窗口** → 用队列。
FIFO：先进去的先出来。类比排队打饭，先到先得。

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## 模板

```go
type Queue struct {
    data []int // 底层用一个 slice 存数据
}

// Push 入队：往末尾追加一个元素
func (q *Queue) Push(v int) {
    q.data = append(q.data, v)
}

// Pop 出队：取出第一个元素，再把第一个元素切掉
func (q *Queue) Pop() int {
    v := q.data[0]       // 先拿到值
    q.data = q.data[1:]  // 再切除第一个位置
    return v
}

// Front 看队首元素但不取走
func (q *Queue) Front() int {
    return q.data[0]
}

// Empty 判断是否为空
func (q *Queue) Empty() bool {
    return len(q.data) == 0
}

// Len 当前有多少个元素
func (q *Queue) Len() int {
    return len(q.data)
}
```

**核心思路就两件事：** `append` 往尾巴加，`data[1:]` 从头部踢。简单粗暴有效。

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## BFS 用法

BFS 的精髓就是：**把当前层的节点全部取出，然后把它们的子节点全部放进队列等下一轮处理。**

```go
q := &Queue{}
q.Push(root)          // 先把根节点放进去

for !q.Empty() {      // 队列不空就一直处理
    node := q.Front() // 看队首
    q.Pop()           // 弹出队首

    if node.Left != nil {
        q.Push(node.Left)   // 左子节点入队
    }
    if node.Right != nil {
        q.Push(node.Right)  // 右子节点入队
    }
}
```

如果要**按层**输出（比如 LeetCode 102），在外层循环里记一下当前层有几个节点，内层只处理这么多：

```go
for !q.Empty() {
    size := q.Len()     // 当前层有几个节点
    level := []int{}    // 存这一层的结果

    for i := 0; i < size; i++ {
        node, _ := q.Pop()
        level = append(level, node.Val)

        if node.Left != nil {
            q.Push(node.Left)
        }
        if node.Right != nil {
            q.Push(node.Right)
        }
    }
    result = append(result, level)  // 这一层处理完了，存起来
}
```

> [!tip] 🔑 关键点
>
> `size := q.Len()` 这行必须在内层循环前执行。因为内层会不断 Push 新节点进入队列，如果不提前记录当前层的大小，就会无限循环下去。

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## 对应题目

| 难度 | 题目 | 要点 |
|------|------|------|
| ⭐⭐ | [[102.binary-tree-level-order-traversal]] | 层序遍历标准写法 |
| ⭐⭐ | [[127.word-ladder]] | BFS 求最短路径 |
| ⭐⭐⭐ | [[239.sliding-window-maximum]] | 单调队列（进阶） |