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<C++>queue(队列)_c++ queue

c++ queue

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首先,

在C++中,队列(queue)是一种先进先出(FIFO)的数据结构,可以用来存储和访问数据。C++标准库中提供了队列的实现,可以通过包含头文件<queue>来使用。

一、定义

queue是一种容器转换器模板,调用#include< queue>即可使用队列类。

二、queue初始化

queue<Type, Container> (<数据类型,容器类型>)

初始化时必须要有数据类型,容器可省略,省略时则默认为deque 类型

初始化示例

  1. queue<int>q1;
  2. queue<double>q2;
  3. queue<char>q3;
  4. //默认为用deque容器实现的queue;
  5. queue<char, list<char>>q1;
  6. //用list容器实现的queu
  7. queue<int, deque<int>>q2;
  8. //用deque容器实现的queue
  1. 注意:不能用vector容器初始化queue

因为queue转换器要求容器支持front()、back()、push_back()及 pop_front(),说明queue的数据从容器后端入栈而从前端出栈。所以可以使用deque(double-ended queue,双端队列)和list对queue初始化,而vector因其缺少pop_front(),不能用于queue。

二、queue常用函数

1、常用函数
push() 在队尾插入一个元素

表1如下:

成员函数功能
empty()如果 queue 中没有元素的话,返回 true。
size()返回 queue 中元素的个数。
front()返回 queue 中第一个元素的引用。如果 queue 是常量,就返回一个常引用;如果 queue 为空,返回值是未定义的。
back()返回 queue 中最后一个元素的引用。如果 queue 是常量,就返回一个常引用;如果 queue 为空,返回值是未定义的。
push(const T& obj)在 queue 的尾部添加一个元素的副本。这是通过调用底层容器的成员函数 push_back() 来完成的。
emplace()在 queue 的尾部直接添加一个元素。
push(T&& obj)以移动的方式在 queue 的尾部添加元素。这是通过调用底层容器的具有右值引用参数的成员函数 push_back() 来完成的。
pop()删除 queue 中的第一个元素。
swap(queue<T> &other_queue)将两个 queue 容器适配器中的元素进行互换,需要注意的是,进行互换的 2 个 queue 容器适配器中存储的元素类型以及底层采用的基础容器类型,都必须相同。

表2如下:

方法功能
q.empty()判断队列是否为空
q.size()返回队列中元素个数
q.front()返回队列中的第一个元素的引用
q.back()返回队列最后一个元素的引用
q.push(x)在队列尾部添加一个元素
q.pop()删除队列中的第一个元素(至少保证有一个元素)

2、函数运用示例

1)push()在队尾插入一个元素

  1. queue <string> q;
  2. q.push("first");
  3. q.push("second");
  4. cout<<q.front()<<endl;
  1. 输出 first

2)pop() 将队列中最靠前位置的元素删除,没有返回值

  1. queue <string> q;
  2. q.push("first");
  3. q.push("second");
  4. q.pop();
  5. cout<<q.front()<<endl;

输出 second 因为 first 已经被pop()函数删掉了

3)size() 返回队列中元素个数

  1. queue <string> q;
  2. q.push("first");
  3. q.push("second");
  4.      cout<<q.size()<<endl;

输出2,因为队列中有两个元素

4)empty() 如果队列空则返回true

  1. queue <string> q;
  2. cout<<q.empty()<<endl;
  3. q.push("first");
  4. q.push("second");
  5. cout<<q.empty()<<endl;

分别输出1和0
最开始队列为空,返回值为1(ture);
插入两个元素后,队列不为空,返回值为0(false);

示例代码:

  1. #include <iostream>
  2. #include <queue>
  3. int main() {
  4. std::queue<int> myQueue;
  5. // 添加元素到队列尾部
  6. myQueue.push(10);
  7. myQueue.push(20);
  8. myQueue.push(30);
  9. // 访问队列头部元素
  10. std::cout << "Front element: " << myQueue.front() << std::endl;
  11. // 访问队列尾部元素
  12. std::cout << "Back element: " << myQueue.back() << std::endl;
  13. // 移除队列头部元素
  14. myQueue.pop();
  15. // 遍历并打印队列中的元素
  16. while (!myQueue.empty()) {
  17. std::cout << myQueue.front() << " ";
  18. myQueue.pop();
  19. }
  20. std::cout << std::endl;
  21. return 0;
  22. }
 

输出结果:

  1. Front element: 10
  2. Back element: 30
  3. 20 30

简解

在上述代码中,首先创建了一个名为myQueue的队列,并使用push()函数将元素10、20和30添加到队列的尾部。然后,使用front()函数访问队列的头部元素,使用back()函数访问队列的尾部元素。接着,使用pop()函数移除了队列的头部元素。最后,使用empty()函数判断队列是否为空,并使用front()函数访问队列的头部元素并将其打印出来,然后再使用pop()函数移除队列的头部元素,直到队列为空。

队列的使用非常简单,在实际编程中经常用于解决需要按照先进先出顺序处理数据的问题。

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