背景知识
队列queue
队列queue, 具体包括下列内容
- 队列的基本概念(队头、队尾)和特点(先入先出)
- 入队、出队、获取队头元素和判断队列是否为空等基本操作
- queue的定义和使用
1、队列的基本概念
队列,顾名思义,和排队的队列结构是类似的,在排队的过程中,想要加入队列,需要在队伍的最后一位(也被称为队尾)入队,想要离开队列,需要从队伍的第一位(也被称为队头)出队。
队列在队尾那一侧进行插入操作(入队),在队头那一侧进行删除操作(出队),而且是先进先出FIFO(最先进入队列的元素将首先被移除)。
队列在计算机领域中应用也十分广泛,比如在网络通信中,请求和响应通常以队列的形式进行排队,以确保数据按照正确的顺序进行传输,又比如说不同进程可以通过消息队列来传递数据和消息。
2、队列的定义
在C++中,你可以使用标准库提供的 std::queue 来创建和操作队列,不过这需要引入头文件queue。
// 引入queue头文件
#include <queue>
创建一个队列和创建一个栈的写法是相似的,需要指定队列中元素的类型,不过这也意味着队列中的元素必须是相同的数据类型,下面的代码表示创建一个字符串类型的队列。
queue<string> q; // 创建一个字符串类型的队列
3、队列的操作
队列的常用操作主要有以下几种:
- empty(): 判断队列是否为空,如果队列为空返回true, 否则返回false
- push(): 入队操作,将新的元素添加到队列的尾部。
- pop(): 出队操作,移除队列的头部元素。
- front(): 访问队列的头部元素,但不会将其移除。
- size(): 获取队列的长度,即队列中元素的数量。
q.push("Jack");
q.push("Mike"); // 入队了两个名称字符串
q.pop(); // 移除队列头部的元素
string name = q.front(); // 获取队列头部的元素但是不会将其移除
bool isEmpty = q.empty(); // 如果队列为空,返回true;否则返回false
int queueSize = q.size(); // 获取队列中元素的数量
练习题目
排队取奶茶
题目描述:
假设有一家奶茶店,现在有一些人在排队等待取奶茶,同时也有人在取奶茶。 请你设计一个程序模拟这种情况下的奶茶队列管理。
假设每个人取奶茶的时间非常短,可以忽略不计,只需要考虑队列中的操作。
队列操作说明:
- 当操作为 1 时,表示有人已经取走奶茶,从队列中删除该人的信息。
- 当操作为 2 时,表示有新人加入排队,将该人的信息加入队列。
在一系列操作之后,你需要回答:下一个取奶茶的人是谁?
输入描述:
第一行有一个整数 n,代表初始队列有 n 个人。
第二行有 n 个字符串,代表当前奶茶队列中的人。
第三行为一个整数 m,代表接下来将会有 m 次操作。
接下来一共有 m 行,代表共有 m 次操作。
如果是操作 1,那么该行只会有一个数字,代表有人取走了奶茶。
如果是操作 2,那么该行有一个数字和一个字符串,第一个数字 2 表示有人加入了奶茶队列,第二个字符串代表新加入的奶茶队列的人。
输出描述:
输出只有一行,为下一个取奶茶的人。 如果已经没有去奶茶的人了,输出“There are no more people in the queue.”。
输入示例
5
Giselle Winter Aubree Wrenley Royalty
3
1
1
2 Andrew
输出示例
Aubree
具体代码实现
#include <iostream>
#include <queue>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
int n;
cin >> n;
string s; // 用于接收人名
queue<string> que; // 创建一个队列用于接收排队人
// 构建队列
while (n--) {
cin >> s;
que.push(s); // 将排队人员入队
}
int m;
cin >> m;
while (m--) {
int op;
cin >> op;
if (op == 1 && !que.empty()) {
que.pop();
}
if (op == 2) {
string val;
cin >> val;
que.push(val);
}
}
if (que.empty()) {
cout << "There are no more people in the queue." << endl;
} else {
cout << que.front() << endl;
}
return 0;
}
小白寄语
扎根,做好手头的事,精进。
诗词共勉
人生若只如初见,何事秋风悲画扇。
等闲变却故人心,却道故人心易变。
-----------纳兰性德