STL學習筆記-- queue

queue 隊列容器

    queue 隊列也是一個線性存儲表，與后進先出的堆棧不同，元素數據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(First In First Out) 表。插入一端稱為隊尾，刪除一端稱為隊首。
    由於C++ STL 的隊列泛化，默認使用雙端隊列 deque 來實現，因此，queue 也可看成一個容器的適配器，將 deque 容器轉換為 queue 容器。當然，也可以利用其它合適的序列容器作為底層實現 queue 容器。
    queue隊列容器的C++標准頭文件為 queue ，需要用宏語句 "#include <queue>" 包含進來才可應用 queue 容器進行開發。


創建 queue 對象
使用 queue 隊列之前，要先利用構造函數創建一個隊列對象，才可進行元素的入隊、出對、取隊首和隊尾等操作。
1.    queue()
    默認的構造函數，創建一個空的 queue 對象。例如，下面一行代碼使用默認的雙端隊列為底層容器創建了一個空的 queue 隊列對象 q ，數據元素為 int 類型。
    queue<int>  q;
    
2.    queue(const queue&)
    復制構造函數，用一個 queue 對象創建新的 queue 對象。例如，下面一行代碼利用 queue 對象 q1 ，創建一個以雙向鏈表為底層容器的 queue 對象 q2.
    // queue<int, list<int> >    q1;
    queue<int, list<int> >    q2(q1);
    
元素入隊
    queue 隊列容器的元素入隊函數也是 push 函數。由於 C++ STL 的 queue 隊列不預設固定的隊列大小，因此 push 函數也就不能判斷隊列控件是否已滿，都會試圖將元素放入隊列，因此 push 函數不會返回元素入隊是否成功的信息。
        void  push(const value_type& x)
    
元素出對
    queue 隊列容器的元素出對函數為 pop 函數。函數不判斷隊列是否為空，都試圖將隊首元素刪除掉。一般先判斷隊列不為空，才使用該函數進行元素出對操作。
    void  pop()
    
取隊首、尾元素
    queue 隊列容器的 front 函數和 back 函數，可分別讀取隊首和隊尾元素。
1.    value_type&  front()    // 讀取隊列的隊首元素
2.    value_type&  back()    // 讀取隊列的隊尾元素

隊列非空的判斷
    從上面看到，很多 queue 隊列的操作都要用到 empty 函數，判斷不斷入隊和出對的隊列是否為空，再做下一步的處理。
    bool  empty()

----------------------------------------- 獲取 queue 隊列的所有元素
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    // 創建 queue 對象
    queue<int> q;
    // 元素入隊
    q.push(3);
    q.push(19);
    q.push(29);
    q.push(26);
    q.push(33);
    // 元素出對
    while (!q.empty())
    {
        // 打印隊首元素(取隊首)
        cout << q.front() << '    ';
        // 刪除隊首元素
        q.pop();
    }

    cout << endl;

    return 0;
}

 

 

/*    隊列的大小
    隊列的元素個數可用 size 函數獲取。如果每次元素入隊前，都先檢查當前隊列的元素個數，以此判斷是否再允許元素入隊，那么就可實現一個具有固定長隊的隊列。如下是 size 函數的使用原型：
    size_type  size()
    
    下面的示例程序，將 queue 隊列的長隊設置為 50 個 int 元素，並使用 list 雙向鏈表作底層結構，每當元素入隊時，都調用 size 函數檢查長度是否會超過限定的長度界限，實現一個固定大小的 queue 隊列。
*/

----------------------------------------- 固定長度的 queue 隊列
#include <queue>
#include <list>
#include <iostream>
#define QUEUE_SIZE  50

using namespace std;
int main()
{
    // 用雙向鏈表作 queue 隊列的底層容器
    queue<int, list<int> >   q;
    if (q.size() < QUEUE_SIZE)
        q.push(51);
    if (q.size() < QUEUE_SIZE)
        q.push(36);
    if (q.size() < QUEUE_SIZE)
        q.push(28);
    if (q.size() < QUEUE_SIZE)
        q.push(1);
    // 元素出對
    while (!q.empty())
    {
        // 打印 51  36  28  1
        cout << q.front() << "  ";
        // 出對
        q.pop();
    }

    cout << endl;

    return 0;
}

 

 

-------------------------- queue 小結
    隊列也是一種常用的數據結構，通常以消息隊列的形式應用與進程間的通信。C++ STL 提供的 queue 容器隊列的數據結構和受限操作進行了泛化封裝，包括隊列初始化、元素入隊、取隊首元素、元素出對、隊列是否為空以及獲取當前隊列長度等操作。
    與堆棧一樣，queue 隊列也是默認使用 queue 雙端隊列作底層架構，元素的出對也不返回隊首元素，需要先用取隊首函數將之讀出。通過檢查當前隊列長度，來決定是否允許元素入隊，可實現具有固定長度的隊列。