在C++中,queue 是标准模板库(STL)中的一个容器适配器,它提供了队列数据结构的实现。队列遵循先进先出(FIFO,First In First Out)的原则,只允许在队列的两端进行操作:队尾用于添加(enqueue)新元素,队首用于移除(dequeue)现有元素。 主要特点- FIFO 顺序:先添加的元素先被移除。
- 只允许在队首和队尾操作:新元素添加到队尾,移除操作从队首进行。
- 限制性访问:只能访问队首的元素,获取但不移除(
front )或移除(pop )它。
主要操作empty :检查队列是否为空。size :获取队列中元素的数量。front :获取但不移除队首元素的引用。back :获取但不移除队尾元素的引用(虽然队列中没有直接的 back 操作,但底层容器可能支持)。push :在队尾添加一个新元素。pop :移除队首的元素(仅修改队列,不返回被移除的元素)。
使用 queue 的步骤- 包含头文件:使用 queue 之前需要包含 <iostream> 和 <queue> 头文件。
- 选择底层容器:选择一个合适的底层容器,如 std::deque 或 std::list,作为 queue 的底层支持。
- 创建 queue 实例:实例化 std::queue 对象,并指定底层容器类型。
- 执行操作:使用 push、pop、front 等方法操作队列。
示例代码#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
int main() {
std::queue<int> myQueue; // 使用 deque 作为底层容器
// 向队列中添加元素
myQueue.push(1);
myQueue.push(2);
myQueue.push(3);
// 只要队列不为空,就弹出队首元素
while (!myQueue.empty()) {
std::cout << ' ' << myQueue.front(); // 获取队首元素
myQueue.pop(); // 弹出队首元素
}
std::cout << std::endl;
return 0;
}
在这个示例中,我们创建了一个 std::queue 的实例,使用 std::deque 作为底层容器(默认情况下 std::queue 使用 std::deque )。然后,我们向队列中添加了一些整数,并使用一个循环来弹出所有元素,直到队列为空。 注意事项queue 是一个容器适配器,不是线程安全的。在多线程环境中使用时,需要额外的同步机制。- 由于
queue 只提供了有限的操作,如果需要更复杂的功能,可能要考虑使用底层容器直接提供的方法。 queue 的 front 方法在队列为空时抛出 std::out_of_range 异常。在使用 front 方法之前,应先检查队列是否为空。
queue 是实现FIFO数据结构的便捷方式,适用于许多需要队列特性的算法和程序逻辑,如广度优先搜索(BFS)算法。
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