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在学习数据结构的时候咱们会听到这样一个词:队列。
本文将介绍 STL 中的队列:queue
本文仅从入门和实用角度介绍 queue 的用法,次要针对初学者或比赛向。如有不谨严的中央欢送斧正!本文长度约 2000 字,浏览大概需 5 分钟。
什么是队列?
队列是一种 FIFO
,即First In First Out
的数据结构,就像是小朋友排队一样,所有元素都只能从队尾(rear / back)进,队头(front)出,队列内的元素 放弃着入队时的程序。
这时候有小伙伴可能会问:队列能做的,数组都能模仿,为什么还要队列呢?
咱们要晓得的是,咱们学习队列并非学习队列这个构造自身,而是学习其中蕴含的思维,用于解决简单的问题。
知乎答复:https://www.zhihu.com/question/457210423
队列和其余 C ++ 的规范库容器一样,都只能寄存雷同的数据类型。如果要尝试寄存任意类型,能够去理解一下 \<any\> 这个库。
队列的初始化
在应用 queue
前,须要引入头文件。
#include <queue>
用以下的代码初始化一个空队列:
queue<T> q; // 其中 T 为数据类型
接下来的操作都针对 q
这个实例化对象。
插入元素
语法:q.push(x)
, x
为 q
中寄存的类型的变量。
q.push(1);
q.push(4);
q.push(5);
//q: 1(front) 4 5 (rear)
咱们认为队头的元素为front
,而队尾元素的前面一个地位是rear
,合乎计算机中常见的“左闭右开”的规范。
还有一种方法,就是用 q.emplace()
函数进行入队,它和 push
用法雷同单有稍微差别然而初学者能够疏忽。
此函数用于将新元素插入队列容器,并将新元素增加到队列的开端。
q.emplace(1);
q.emplace(2);
q.emplace(3);
// 这个 q 接着上一个例子
//q: 1 4 5 1 2 3
弹出元素
语法:q.pop()
,将队头元素弹出。
//q: 1(front) 4 5 (rear)
q.pop();
//q: 4(front) 5 (rear)
q.pop();
//q: 5(front) (rear)
q.pop();
//q: (empty)
q.pop();// 谬误!
值得注意的是,当队列为空的时候弹出元素会导致谬误,所以咱们在每一步 pop()
操作的时候肯定要 判断队列是否为空,除非你有十足的把握。
本文为 eriktse 原创,未经容许禁止转载。
获取队列大小
语法:size()
,返回值为一个非负整数。
cout << q.size() << '\n';
当 q.size() == 0
时,队列为空。
判断队列是否为空
语法:empty()
,返回值为bool
。
用法和 vector
相似,感兴趣的能够看这篇文章:[[C++STL 教程]1.vector 容器是什么?实用教程来啦!](https://www.eriktse.com/algorithm/1051.html)
if(q.empty())cout << "队列为空" << '\n';
else cout << "队列非空" << '\n';
当然还能够通过判断队列的大小来判断是否为空。
// 当 q.size() > 0 时,其 bool 值为 true,队列非空
if(q.size())cout << "队列非空" << '\n';
else cout << "队列为空" << '\n';
清空队列
有时候咱们须要将队列清空,然而 queue
并没有像 vector
那样的 clear
函数,怎么做呢?
这里提供 3 种办法:(参考:https://blog.csdn.net/zhuiqiuzhuoyue583/article/details/82585383)
// 办法一:while(!q.empty())q.pop();
// 办法二:q = queue<int>();// 间接赋值一个新的 queue
// 办法三:template<class T>
void clear(queue<T> &q)
{queue<T> empty();
swap(empty, q);
}
clear(q);
有同学可能会纳闷这三种办法的效率有没有什么区别,我实测了一下,简直没有区别。在我的电脑上清空一个大小为 1e6
的队列,工夫约为700ms
。
判断两个队列是否雷同(很少用到)
语法:q1 ==== q2
,返回一个 bool
值示意两个队列是否相等。
看上面这个例子:
queue<int> q, t;
q.push(1);
cout << (q ====== t) << '\n';// 0
t.emplace(1);
cout << (q ====== t) << '\n';// 1
q.pop();
cout << (q ====== t) << '\n';// 0
t.pop();
cout << (q ==== t) << '\n';// 1
队列罕用函数总结
- push() 在队尾插入一个元素,入队
- pop() 删除队列第一个元素,出队
- size() 返回队列中元素个数,即队列大小
- empty() 如果队列空则返回
true
,反之则false
- front() 返回队列中的第一个元素,即队头元素
- back() 返回队列中最初一个元素,即队尾元素
用 front()获取队头并不会主动把头弹出,如果须要弹出记得加一个 pop()。
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