＜C++＞queue(队列），C++中的队列操作详解

摘要：本文介绍了C++中的队列（queue）数据结构，它是一种先进先出（FIFO）的数据存储方式。队列具有在前端进行删除操作（出队），在后端进行插入操作（入队）的特性。在C++中，可以使用STL库中的queue容器来实现队列操作，包括push()、pop()、front()和back()等方法，方便实现各种基于队列的算法和数据处理。

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

一、定义

queue是一种容器适配器模板，通过包含头文件<queue>即可使用队列类。

二、queue初始化

初始化队列时，需要指定数据类型，但容器类型可以省略，省略时，默认使用双端队列（deque）类型。

初始化示例

queue<int> q1; // 默认使用deque容器实现的queue
queue<int, list<int>> q2; // 使用list容器实现的queue
queue<int, deque<int>> q3; // 使用deque容器实现的queue

注意：不能使用vector容器初始化queue，因为queue要求容器支持front()、back()、push_back()及pop_front()操作，可以使用deque（双端队列）和list来初始化queue，而vector由于其缺少pop_front()操作，不能用于queue。

三、queue常用函数

1、常用函数及功能

empty()如果队列中没有元素，返回true。

size()返回队列中元素的个数。

front()返回队列中第一个元素的引用，如果队列是常量，则返回一个常引用；如果队列为空，返回值未定义。

back()返回队列中最后一个元素的引用，同样，如果队列是常量或为空，返回值未定义。

push(const T& obj)在队列尾部添加一个元素的副本。

emplace()在队列尾部直接添加一个元素。

push(T&& obj)以移动的方式在队列尾部添加元素。

pop()删除队列中的第一个元素。

swap(queue& other_queue)将两个队列容器中的元素进行互换。

表1展示了这些常用函数的详细功能，表2则提供了方法的简短描述和功能，以下是函数运用的示例：

函数运用示例：push（）在队尾插入一个元素

#include <iostream>
#include <queue> // 包含队列头文件
using namespace std; // 使用标准命名空间std中的元素无需前缀std::或using std::前缀即可使用std命名空间中的元素，例如cout和endl等，使用std命名空间可以避免每次调用标准库中的函数或对象时都要使用std::前缀，这可能会导致命名冲突，特别是在大型项目中，在某些情况下，使用前缀或创建自己的命名空间可能是更好的选择，但在这里为了简化代码和保持一致性，我们继续使用std命名空间，请确保理解这一点并在实际编程中灵活应用它，以避免潜在的命名冲突和混淆。"这个注释似乎有些冗余了，可以删除或简化一下。"使用标准命名空间std。"以避免每次调用标准库中的函数或对象时都要使用std::前缀。"这个解释更为简洁明了。"}} #include <iostream> #include <queue> using namespace std; int main() { queue<string> q; // 定义字符串类型的队列 q.push("first"); // 在队尾插入元素"first" q.push("second"); cout << "Queue size: " << q.size() << endl; cout << "First element: " << q.front() << endl; return 0; } 输出结果将是： Queue size: 2 First element: first 这表明我们成功地在队列尾部插入了一个元素并输出了队列的大小和第一个元素的值。"}} ``cpp #include <iostream> #include <queue> using namespace std; int main() { queue<string> q; q.push("first"); q.push("second"); cout << "Queue size: " << q.size() << endl; cout << "First element: " << q.front() << endl; return 0; }``