iPhone 有 Queue/FIFO 数据结构吗？答案

【问题标题】：Is there a Queue/FIFO data structure for the iPhone?iPhone 有 Queue/FIFO 数据结构吗？
【发布时间】：2010-11-09 09:28:55
【问题描述】：

在我使用NSMutableArray 推出自己的队列之前，我想知道是否有更标准的东西可用。我在 Apple 文档中看不到任何内容，但如果人们正在使用的某个地方没有 Queue 实现，我会感到惊讶。 Java 宠坏了我！

【问题讨论】：

标签： iphone queue data-structures

【解决方案1】：

你可以使用 NSArray 的 :lastObject 方法。这是一个未经测试的示例：

队列.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Queue : NSObject

-(void)enqueue:(id)object;
-(id)dequeue;

@end

队列.m

#import "Queue.h"

@interface Queue()

@property(nonatomic, strong) NSMutableArray *backingArray;

@end

@implementation Queue

-(id)init {
    self = [super init];

    if (self) {
        self.backingArray = [NSMutableArray array];
    }
    return self;
}

-(void)enqueue:(id<NSObject>)object {
    [self.backingArray addObject:object];
}

-(id)dequeue {
    id object = [self.backingArray lastObject];
    [self.backingArray removeObject:object];
    return object;
}

@end

【讨论】：

【解决方案2】：

基于NSMutableArray 实现一个队列非常简单，大概不到 50 行代码。

编辑：

通过快速谷歌搜索找到了这个：

@interface Queue:NSObject {
   NSMutableArray* objects;
}
- (void)addObject:(id)object;
- (id)takeObject;
@end

@implementation Queue

- (id)init {
   if ((self = [super init])) {
       objects = [[NSMutableArray alloc] init];    
   }
   return self;
}

- (void)dealloc {
    [objects release];
    [super dealloc];
}

- (void)addObject:(id)object {
   [objects addObject:object];
}

- (id)takeObject  {
   id object = nil;
   if ([objects count] > 0) {
       object = [[[objects objectAtIndex:0] retain] autorelease];
       [objects removeObjectAtIndex:0];
   }
   return object;
}

@end

【讨论】：

+1 我清理了一些格式化代码和 -takeObject 方法。
在你的 dealloc 上添加一个 [objects release] 我会给你一个 +1
一个更好的实现是链表。使用链表，您可以将执行每个操作所花费的时间优化到 O(1)。使用 NSMutableArray，您对每个 takeObject 都有一个 O(n) 操作（removeObjectAtIndex 会将所有元素向下移动）。
缺少 { 以打开 takeObject 的块。不错的答案，不过:) 谢谢！

【解决方案3】：

查看STL priority queue。它需要零行代码并且是可移植的！你还想要什么？

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以使用 C++ 标准库中的 STL 队列。

【讨论】：

我发现 Objective C++ 在 Xcode9 (9.2) 中存在迭代器问题。在我遇到的场景中，map 的迭代器无法正确检测 map->end()。我会尽量减少在纯 iOS 代码中使用的 c++ STL，并尝试让 c++ 与 C++ API 接口层。 C++ 代码的另一个复杂之处是内存管理，因为 ARC 不处理 C++ 对象。如果您习惯了 ARC 为您清理，请记住这点。

【解决方案5】：

我根据 Matt Bridges 代码创建了一个仅包含 deque 方法的类别。

@interface NSMutableArray (ShiftExtension)
// returns the first element of self and removes it
-(id)shift;
@end

@implementation NSMutableArray (ShiftExtension)
-(id)shift {
    if([self count] < 1) return nil;
    id obj = [[[self objectAtIndex:0] retain] autorelease];
    [self removeObjectAtIndex:0];
    return obj;
}
@end

【讨论】：

【解决方案6】：

Cocoa 本身没有 Queue 类，本身也没有标准，但有多种选择，其中一种可能最适合您的需求。见this question（和my answer）。

就像你说的，你可以使用 NSMutableArray 自己滚动。如果您只需要一个快速的'n'dirty 队列（并且不担心复制、编码/解码、枚举等），那么@Matt 建议的解决方案是一种简单的方法。您还应该考虑adding queue methods to NSMutableArray via a category，这很好，因为您的“队列”也是一个数组（因此您可以将它传递给 NSArray 参数），并且您可以免费获得所有 NS(Mutable)Array 功能。

如果性能很重要，我建议使用更适合移除第一个元素的结构。正是出于这个原因，我为自己的框架写了CHCircularBufferQueue。（不是想自吹自擂，只是想为别人节省一些时间。）

【讨论】：