【C++】STL——queue的介绍和使用、queue的push和pop函数介绍和使用、queue的其他成员函数

1.queue的介绍

queue的介绍

  1.队列是一种容器适配器，专门用于在FIFO上下文(先进先出)中操作，其中从容器一端插入元素，另一端提取元素。

  2. 队列作为容器适配器实现，容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类，queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从队尾入队列，从队头出队列。

  3. 底层容器可以是标准容器类模板之一，也可以是其他专门设计的容器类。该底层容器应至少支持以下操作:
  empty：检测队列是否为空
  size：返回队列中有效元素的个数
  front：返回队头元素的引用
  back：返回队尾元素的引用
  push_back：在队列尾部入队列
  pop_front：在队列头部出队列

  4. 标准容器类deque和list满足了这些要求。默认情况下，如果没有为queue实例化指定容器类，则使用标准容器deque。

 

2.queue的使用

 

2.1queue构造函数

  queue是一个标准库中的容器，用于实现队列的数据结构。queue的构造函数定义如下：其中，T是队列中元素的类型，Container是底层容器的类型，默认为deque。

  以下是一个使用queue的构造函数的示例：

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    // 创建一个新的队列对象
    std::queue<int> q;

    // 添加元素到队列中
    q.push(1);
    q.push(2);
    q.push(3);

    // 从队列中移除元素
    std::cout << q.front() << std::endl;  // 输出：1
    q.pop();
    std::cout << q.front() << std::endl;  // 输出：2

    // 获取队列的大小
    std::cout << q.size() << std::endl;  // 输出：2

    return 0;
}

 

2.2queue的成员函数

（1）empty() 检测队列是否为空，是返回true，否则返回false

  empty()是queue的成员函数，用于检查队列是否为空。它返回一个bool值，如果队列为空则返回true，否则返回false。

  以下是一个使用empty()函数的示例：

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    std::queue<int> q;

    if (q.empty()) 
    {
        std::cout << "队列为空" << std::endl;
    } 
    else 
    {
        std::cout << "队列不为空" << std::endl;
    }

    q.push(1);

    if (q.empty()) 
    {
        std::cout << "队列为空" << std::endl;
    } 
    else 
    {
        std::cout << "队列不为空" << std::endl;
    }

    return 0;
}

 

（2）size() 返回队列中有效元素的个数

  size()是queue的成员函数，用于获取队列中元素的数量。它返回一个整数，表示队列中元素的个数。

  以下是一个使用size()函数的示例：

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    std::queue<int> q;

    std::cout << "队列中的元素数量为：" << q.size() << std::endl;

    q.push(1);
    q.push(2);
    q.push(3);

    std::cout << "队列中的元素数量为：" << q.size() << std::endl;

    return 0;
}

 

（3）front() 返回队头元素的引用

  front()是queue的成员函数，用于获取队列的第一个元素的引用。

  注意：在使用front()函数之前，需要先创建一个队列对象，并且确保队列不为空。否则，如果队列为空，调用front()函数将会导致未定义的行为。

  以下是一个使用front()函数的示例：

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    std::queue<int> q;

    q.push(1);
    q.push(2);
    q.push(3);

    std::cout << "队列的第一个元素为：" << q.front() << std::endl;

    return 0;
}

 

（4）back() 返回队尾元素的引用

  back()是queue的成员函数，用于获取队列的最后一个元素的引用。

  注意：在使用back()函数之前，需要先创建一个队列对象，并且确保队列不为空。否则，如果队列为空，调用back()函数将会导致未定义的行为。

  以下是一个使用back()函数的示例：

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    std::queue<int> q;

    q.push(1);
    q.push(2);
    q.push(3);

    std::cout << "队列的最后一个元素为：" << q.back() << std::endl;

    return 0;
}

 

（5）push() 在队尾将元素val入队列

  push()是queue的成员函数，用于将元素添加到队列的末尾。

  以下是一个使用push()函数的示例：

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    std::queue<int> q;

    q.push(1);
    q.push(2);
    q.push(3);

    std::cout << "队列的元素数量为：" << q.size() << std::endl;

    return 0;
}

 

（6）pop() 将队头元素出队列

  pop()是queue的成员函数，用于删除队列中的第一个元素。

  以下是一个使用pop()函数的示例：

#include <iostream>
#include <queue>

int main() {
    std::queue<int> q;

    q.push(1);
    q.push(2);
    q.push(3);

    std::cout << "队列的第一个元素为：" << q.front() << std::endl;

    q.pop();

    std::cout << "删除第一个元素后，队列的第一个元素为：" << q.front() << std::endl;

    return 0;
}