STL-queue

queue只能访问queue容器适配器的第一个和最后一个元素。只能在容器的末尾添加新元素,只能从头部移除元素。(先进先出)

1.初始化

需要头文件

queueque;

2.成员函数

C++队列Queue类成员函数如下:

back()返回最后一个元素

empty()如果队列空则返回真

front()返回第一个元素

pop()删除第一个元素

push()在末尾加入一个元素

size()返回队列中元素的个数

3.queue 的基本操作举例如下:

queue入队,如例:q.push(x); 将x 接到队列的末端。

queue出队,如例:q.pop(); 弹出队列的第一个元素,注意,并不会返回被弹出元素的值。

访问queue队首元素,如例:q.front(),即最早被压入队列的元素。

访问queue队尾元素,如例:q.back(),即最后被压入队列的元素。

判断queue队列空,如例:q.empty(),当队列空时,返回true。

访问队列中的元素个数,如例:q.size()

queue队列中没有clear()操作:

因此清空队列有几种方法:

第一种:直接用空的队列对象赋值

queue<int>q
q=queue<int>();

第二种:遍历出队列

while(!q.empty())q.pop();

第三种:使用swap,这种是最高效的,定义clear,保持STL容器的标准

void clear(queue<int>& q)
{
    queue<int>empty;
    swap(empty,q);
}
### 优先队列的概念 优先队列是一种抽象数据类型,支持高效地插入元素以及移除最优先(通常是最大或最小)的元素。这种特性使其非常适合于那些需要频繁访问最高或最低优先级项的应用程序[^1]。 ### C++中的`priority_queue` 在C++标准模板库(STL)中,`priority_queue`被实现为一个容器适配器(container adapter),它内部利用了堆(heap)这一特殊形式的完全二叉树来维持元素之间的顺序关系。默认情况下,当不指定额外参数时,创建的是一个最大堆[max heap],意味着每次调用`top()`函数都会得到当前集合里最大的那个数;如果想要构建一个小根堆[min heap],则需提供相应的比较运算符给构造函数[^2]。 #### 构造方式 - `priority_queue<T>`:建立一个新的空优先队列。 - `priority_queue<T>(first, last)`:依据[first,last)范围内的初始元素初始化优先队列。 #### 主要成员函数 - `empty()`:判断是否为空。 - `size()`:返回大小。 - `top()`:取得顶部元素而不弹出。 - `push(x)`:向队列加入新的元素x。 - `pop()`:去除并丢弃顶部元素[^4]。 ```cpp // 创建一个整型的最大堆 std::priority_queue<int> maxHeap; // 添加一些数值到maxHeap for (int i : {70, 80, 90}) { maxHeap.push(i); } while (!maxHeap.empty()) { std::cout << ' ' << maxHeap.top(); maxHeap.pop(); // 输出: 90 80 70 } ``` 对于Java而言,内置的`PriorityQueue<E>`类同样遵循类似的逻辑,默认采用最小堆(minimum heap)[^3]: ```java import java.util.PriorityQueue; public class Main { public static void main(String[] args){ PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>(); for(int value : Arrays.asList(70, 80, 90)){ minHeap.offer(value); } while(!minHeap.isEmpty()){ System.out.print(" "+minHeap.poll()); // 输出: 70 80 90 } } } ``` 值得注意的是,在某些编程环境中可能还需要显式导入特定包才能正常使用此类功能。 ### 应用实例 由于其高效的存取性能,优先队列广泛应用于各种领域内解决实际问题,比如但不限于: - **Dijkstra算法**:计算加权图中最短路径长度; - **Huffman编码压缩技术**:根据字符频率生成最优前缀码表; - **事件驱动模拟系统**:按照时间戳先后次序安排待执行的任务列表等。
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