C++資料結構-佇列

mcr130102發表於2024-07-20
C++資料結構佇列

一、相關定義

原理：queue 佇列也是一個線性儲存表，元素資料的插入在表的一端進行，在另一端刪除，從而構成了一個先進先出FIFO（First In First Out）表。

隊頭&隊尾：插入一端稱為隊尾，刪除一端稱為隊首。

C++佇列是一種容器介面卡，預設使用雙端佇列deque來實現，將 deque 容器轉換為 queue 容器。當然，也可以利用其他合適的序列容器作為底層實現queue容器。

佇列可以用線性表(list)或雙向佇列(deque)來實現(注意vector container不能用來實現queue，因為vector 沒有成員函式pop_front!)：

queue<list<int> > q1;
queue<deque<int> > q2;

其成員函式有“判空(empty)” 、“尺寸(Size)” 、“首元(front)” 、“尾元(backt)” 、“加入佇列(push)” 、“彈出佇列(pop)”等操作。

C++ STL對queue佇列的泛化，是透過模板型別，將預設的deque雙端佇列型別匯入，在內部建立一個序列容器物件，來處理 queue佇列的資料儲存和操作，包括queue佇列是否為空、取隊首元素、取隊尾元素、元素入隊和元素出隊等。由於僅需要取隊首和隊尾元素的操作，因此queue佇列容器並不提供任何型別的迭代器。

二、queue模板類

queue模板類的定義在 <queue>標頭檔案中。
queue 模板類也需要兩個模板引數，一個是元素型別，一個容器型別，元素型別是必要的，容器型別是可選的，預設為deque 型別。
定義queue 物件的示例程式碼如下：

queue<int> q1;
queue<double> q2;

queue 的基本操作有：

  • 入隊，如例：q.push(x); 將x 接到佇列的末端。
  • 出隊，如例：q.pop(); 彈出佇列的第一個元素，注意，並不會返回被彈出元素的值。
  • 訪問隊首元素，如例：q.front()，即最早被壓入佇列的元素。
  • 訪問隊尾元素，如例：q.back()，即最後被壓入佇列的元素。
  • 判斷佇列空，如例：q.empty()，當佇列空時，返回true。
  • 訪問佇列中的元素個數，如例：q.size()

三、程式碼示例

#include <queue>
#include <iostream>
int main(){
    queue<int> q;
    q.push(4);
    q.push(5);
    printf("%d\n",q.front());
    q.pop();
}

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