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go 語言中，隊列遵守先進先出 (fifo) 原則，使用標準庫中的 list 包實現，常用于消息傳遞系統；棧遵守后進先出 (lifo) 原則，常用于函數調用跟蹤和括號匹配，可以使用切片實現。

Go語言數據結構漫談：隊列與棧的應用

隊列

隊列是一種遵守先進先出（FIFO）原則的數據結構。這意味著最早進入隊列的元素將首先被移除。隊列在以下場景中非常有用：

消息傳遞系統，如消息隊列
緩沖區，如網絡請求隊列

Go語言中隊列的實現

Go語言中的隊列最常見的實現方式是使用container/list標準庫包：

import (
    "container/list"
)

// 定義隊列類型
type Queue struct {
    items *list.List
}

// 創建隊列
func NewQueue() *Queue {
    return &Queue{
        items: list.New(),
    }
}

// 進隊
func (q *Queue) Enqueue(item interface{}) {
    q.items.PushBack(item)
}

// 出隊
func (q *Queue) Dequeue() interface{} {
    if q.IsEmpty() {
        return nil
    }
    front := q.items.Front()
    q.items.Remove(front)
    return front.Value
}

// 判斷隊列是否為空
func (q *Queue) IsEmpty() bool {
    return q.items.Len() == 0
}

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實戰案例：消息隊列

消息隊列是隊列的一個典型應用場景。我們可以使用Go語言中的隊列來實現一個消息隊列：

func main() {
    // 創建消息隊列
    queue := NewQueue()

    // 向隊列發送消息
    queue.Enqueue("消息 1")
    queue.Enqueue("消息 2")

    // 接收消息
    for {
        msg := queue.Dequeue()
        if msg == nil {
            break
        }
        fmt.Println(msg)
    }
}

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棧

棧是一種遵守后進先出（LIFO）原則的數據結構。這意味著最后進入棧中的元素將首先被移除。棧在以下場景中非常有用：

函數調用跟蹤括號匹配

Go語言中棧的實現

Go語言中的棧最簡單的實現方式是使用切片：

// 定義棧類型
type Stack []interface{}

// 進棧
func (s *Stack) Push(item interface{}) {
    *s = append(*s, item)
}

// 出棧
func (s *Stack) Pop() interface{} {
    if s.Empty() {
        return nil
    }
    top := (*s)[len(*s)-1]
    *s = (*s)[:len(*s)-1]
    return top
}

// 判斷棧是否為空
func (s *Stack) Empty() bool {
    return len(*s) == 0
}

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實戰案例：括號匹配

棧是一個檢查括號匹配的好工具：

func isBalanced(expr string) bool {
    stack := Stack{}
    for _, char := range expr {
        if char == '(' || char == '[' || char == '{' {
            stack.Push(char)
        } else if char == ')' || char == ']' || char == '}' {
            if stack.Empty() {
                return false
            }
            top := stack.Pop()
            if (char == ')' && top != '(') || (char == ']' && top != '[') || (char == '}' && top != '{') {
                return false
            }
        }
    }
    return stack.Empty()
}

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