C++中queue的用法（超详细，入门必看）

news2024/11/25 10:29:50

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前言：Hello各位小伙伴们好！欢迎来到本专栏C++STL的学习，本专栏旨在帮助大家了解并熟悉使用C++中的STL，C++中的STL（标准模板库）是相当好用的，🍉🍉🍉所以大家赶紧订阅一起学起来叭！那么话不多说接下来就进入本文C++中queue的学习。

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⭐一、queue的简介
⭐二、queue的定义及初始化
⭐三、queue中常用的成员函数
⭐四、queue的遍历方法
⭐五、queue的真题巩固
⭐六、写在最后

⭐一、queue的简介

queue的中文译为队列，队列是一种数据结构。C语言中队列的定义及初始化以及一些相关操作实现起来较为繁琐，而C++的queue让这些都变得简便易实现。因为C++中有着许多关于queue的方法函数。
队列（queue）最大的特点就是先进先出。就是说先放入queue容器的元素一定是要先出队列之后，比它后进入队列的元素才能够出队列。
举个生活中的例子吧。

假如你现在是一名学生，现在刚下课，你准备去食堂吃饭，但是刚下课的学校食堂吃饭的人一般都是比较多的，所以大家需要排队打饭，而下课跑得快的人排在前面就比排在后面的人先打到饭然后就出队找位置坐下吃饭了，由于你排在人家后面，所以你是不是得先等你前面的那坨人打完之后才能轮到你呀。

所以我一般下完课都是先回宿舍的，因为跑不赢他们，根本跑不赢😂😂。
而我们这里的队列（queue）和日常生活中的排队是类似的道理。

使用queue时需要包含头文件：

#include<queue>

⭐二、queue的定义及初始化

定义
queue<数据类型>容器名
例：

//queue的定义 
queue<int>q1; //定义一个储存数据类型为int的queue容器q1 
queue<double>q2; //定义一个储存数据类型为double的queue容器q2
queue<string>q3; //定义一个储存数据类型为string的queue容器q3
queue<结构体类型>q4; //定义一个储存数据类型为结构体类型的queue容器q4

⭐三、queue中常用的成员函数

关于queue的常用函数：

back() //返回队列中最后一个元素 
empty() //判断队列是否为空 
front() //返回队列中的第一个元素 
pop() //删除队列的第一个元素 
push() //在队列末尾加入一个元素 
size() //返回队列中元素的个数

示例代码：

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
int main()
{
	queue<int> q; //定义一个数据类型为int的queue 
	q.push(1); //向队列中加入元素1 
	q.push(2); //向队列中加入元素2
	q.push(3); //向队列中加入元素3 
	q.push(4); //向队列中加入元素4 
	cout<<"将元素1、2、3、4一一加入队列中后，队列中现在的元素为：1、2、3、4"<<endl;
	cout<<"队列中的元素个数为："<<q.size()<<endl;
	//判断队列是否为空 
	if(q.empty())
	{
		cout<<"队列为空"<<endl;
	}
	else
	{
		cout<<"队列不为空"<<endl;
	}
	cout<<"队列的队首元素为："<<q.front()<<endl;
	//队列中的队首元素出队 
	q.pop();
	cout<<"将队列队首元素出队后，现在队列中的元素为2、3、4"<<endl;		
}

运行结果：

将元素1、2、3、4一一加入队列中后，队列中现在的元素为：1、2、3、4
队列中的元素个数为：4
队列不为空
队列的队首元素为：1
将队列队首元素出队后，现在队列中的元素为2、3、4

⭐四、queue的遍历方法

队列中的数据和堆栈一样是不允许随机访问的，即不能通过下标访问，且队列内的元素也是无法遍历的。

我们可以通过while循环的方法将queue中的元素读取一遍，但是这种方法非常局限，因为我们每读取一个元素就需要将这个元素出队，因此该方法只能读取一遍queue中的元素。

例：

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
int main()
{
	queue<int> q; //定义一个数据类型为int的queue
	q.push(1); //向队列中加入元素1 
	q.push(2); //向队列中加入元素2
	q.push(3); //向队列中加入元素3
	q.push(4); //向队列中加入元素4
	while(!q.empty())
	{
		cout<<q.front()<<" ";
		q.pop();
	}	
}

⭐五、queue的真题巩固

下面是PTA中团体程序设计天梯赛-练习集的一道L2二阶题目，对于刚学习完本queue内容的小伙伴来讲做起来可能有点困难哈，但如果你会做了的话那你对于queue的掌握会是比较熟悉的一个状态！

下方为题目链接！！！！！！！！

--------------------L2-041 插松枝--------------------
题目详情：
在这里插入图片描述
人造松枝加工场的工人需要将各种尺寸的塑料松针插到松枝干上，做成大大小小的松枝。他们的工作流程（并不）是这样的：

每人手边有一只小盒子，初始状态为空。
每人面前有用不完的松枝干和一个推送器，每次推送一片随机型号的松针片。
工人首先捡起一根空的松枝干，从小盒子里摸出最上面的一片松针 —— 如果小盒子是空的，就从推送器上取一片松针。将这片松针插到枝干的最下面。
工人在插后面的松针时，需要保证，每一步插到一根非空松枝干上的松针片，不能比前一步插上的松针片大。如果小盒子中最上面的松针满足要求，就取之插好；否则去推送器上取一片。如果推送器上拿到的仍然不满足要求，就把拿到的这片堆放到小盒子里，继续去推送器上取下一片。注意这里假设小盒子里的松针片是按放入的顺序堆叠起来的，工人每次只能取出最上面（即最后放入）的一片。
当下列三种情况之一发生时，工人会结束手里的松枝制作，开始做下一个：
（1）小盒子已经满了，但推送器上取到的松针仍然不满足要求。此时将手中的松枝放到成品篮里，推送器上取到的松针压回推送器，开始下一根松枝的制作。

（2）小盒子中最上面的松针不满足要求，但推送器上已经没有松针了。此时将手中的松枝放到成品篮里，开始下一根松枝的制作。

（3）手中的松枝干上已经插满了松针，将之放到成品篮里，开始下一根松枝的制作。

现在给定推送器上顺序传过来的 N 片松针的大小，以及小盒子和松枝的容量，请你编写程序自动列出每根成品松枝的信息。

输入格式：
输入在第一行中给出 3 个正整数：N（≤10^3 ），为推送器上松针片的数量；M（≤20）为小盒子能存放的松针片的最大数量；K（≤5）为一根松枝干上能插的松针片的最大数量。

随后一行给出 N 个不超过 100 的正整数，为推送器上顺序推出的松针片的大小。

输出格式：
每支松枝成品的信息占一行，顺序给出自底向上每片松针的大小。数字间以 1 个空格分隔，行首尾不得有多余空格。

输入样例：
8 3 4
20 25 15 18 20 18 8 5

输出样例：
20 15
20 18 18 8
25 5

AC代码：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
stack<int>box;
queue<int>p,t;
int main()
{
	int n,m,k;
	cin>>n>>m>>k;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		int a;
		cin>>a;
		p.push(a);
	}
	while(p.size()||box.size())
	{
		t.push(101);
		while(t.size()<=k)
		{
			if(box.size()&&box.top()<=t.back())
			{
				t.push(box.top());
				box.pop();
			}
			else if(p.size()&&p.front()<=t.back())
			{
				t.push(p.front());
				p.pop();
			}
			else if(p.size()&&box.size()<m)
			{
				box.push(p.front());
				p.pop();
			}
			else 
				break;
		}
		t.pop();
		cout<<t.front();
		t.pop();
		while(t.size())
		{
			cout<<" "<<t.front();
			t.pop();
			
		}
		cout<<endl;
	}
}