队列<queue>中的常用函数

川长思鸟来 2022-06-05 10:21 141阅读 0赞

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在C++中只要\#include<queue>即可使用队列类，其中在面试或笔试中常用的成员函数如下（按照最常用到不常用的顺序）

1. push

2. pop

3. size

4. empty

5. front

6. back

接下来逐一举例说明：

1. push

队列中由于是先进先出，push即在队尾插入一个元素，如：

1 queue<string> q;
    2 q.push("Hello World!");
    3 q.push("China");
    4 cout<<q.front()<<endl;

可以输出：Hello World！

2. pop

将队列中最靠前位置的元素拿掉，是没有返回值的void函数。如：

1 queue<string> q;
    2 q.push("Hello World!");
    3 q.push("China");
    4 q.pop();
    5 cout<<q.front()<<endl;

可以输出：China

原因是Hello World！已经被除掉了。

3. size

返回队列中元素的个数，返回值类型为unsigned int。如：

queue<string> q;
    cout<<q.size()<<endl;
    q.push("Hello World!");
    q.push("China");
    cout<<q.size()<<endl;

输出两行，分别为0和2，即队列中元素的个数。

4. empty

判断队列是否为空的，如果为空则返回true。如：

1 queue<string> q;
    2 cout<<q.empty()<<endl;
    3 q.push("Hello World!");
    4 q.push("China");
    5 cout<<q.empty()<<endl;

输出为两行，分别是1和0。因为一开始队列是空的，后来插入了两个元素。

5. front

返回值为队列中的第一个元素，也就是最早、最先进入队列的元素。注意这里只是返回最早进入的元素，并没有把它剔除出队列。如：

1 queue<string> q;
    2 q.push("Hello World!");
    3 q.push("China");
    4 cout<<q.front()<<endl;
    5 q.pop();
    6 cout<<q.front()<<endl;

输出值为两行，分别是Hello World！和China。只有在使用了pop以后，队列中的最早进入元素才会被剔除。

6. back

返回队列中最后一个元素，也就是最晚进去的元素。如：

1 queue<string> q;
    2 q.push("Hello World!");
    3 q.push("China");
    4 cout<<q.back()<<endl;

输出值为China，因为它是最后进去的。这里back仅仅是返回最后一个元素，也并没有将该元素从队列剔除掉。

其他的方法不是很常用，就不再研究了。

接下来我们使用链表，自己将queue类写出来，将其所有方法都实现。代码都是自己写的，最后随便写了点main函数小测一下，没有发现问题，如果有不足还望能指正。如下：

1 #include<iostream>
      2 #include<string>
      3 using namespace std;
      4 
      5 template <typename T>
      6 struct Node{
      7     T value;
      8     Node<T> *next;
      9     Node<T>(){next = NULL;}
     10 };
     11  
     12 template <typename T>
     13 class MyQueue{
     14 private:
     15     unsigned int num;
     16     Node<T> *first;
     17     Node<T> *last;
     18     
     19 public:
     20     MyQueue();
     21     ~MyQueue();
     22     unsigned int size();
     23     void push(T element);
     24     void pop();
     25     bool empty();
     26     T back();
     27     T front();
     28 };
     29 
     30 template <typename T>
     31 MyQueue<T>::MyQueue(){
     32     num = 0;
     33     first = NULL;
     34     last = NULL;
     35 }
     36 
     37 template <typename T>
     38 MyQueue<T>::~MyQueue(){
     39     while(!empty()){
     40         pop();
     41     }
     42 }
     43 
     44 template <typename T>
     45 unsigned int MyQueue<T>::size(){
     46     return num;
     47 }
     48 
     49 template <typename T>
     50 bool MyQueue<T>::empty(){
     51     return (0==num);
     52 }
     53 
     54 template <typename T>
     55 void MyQueue<T>::push(T element){
     56     Node<T> *temp = new Node<T>;
     57     temp->next = NULL;
     58     temp->value = element;
     59     if (0 == this->num){
     60         first = temp;
     61         last = temp;
     62     }else{
     63         last->next = temp;
     64         last = temp;
     65     }
     66     (this->num)++;
     67 }
     68 
     69 template <typename T>
     70 void MyQueue<T>::pop(){
     71     if (0==this->num){
     72         cout<<"No elements in the queue!"<<endl;
     73     }else if(1 == this->num){
     74         delete first;
     75         first = NULL;
     76         last = NULL;
     77         this->num = 0;
     78     }else{
     79         Node<T> *temp = first;
     80         first = first->next;
     81         delete temp;
     82         (this->num)--;
     83     }
     84 }
     85 
     86 template <typename T>
     87 T MyQueue<T>::back(){
     88     if (0==this->num){
     89         cout<<"No elements in the queue!"<<endl;
     90         return NULL;
     91     }
     92     return last->value;
     93 }
     94 
     95 template <typename T>
     96 T MyQueue<T>::front(){
     97     if(0== this->num){
     98         cout<<"No elements in the queue!"<<endl;
     99         return NULL;
    100     }
    101     return first->value;
    102 }
    103 
    104 
    105 int main(){
    106     MyQueue<string> q;
    107     q.push("Hello world");
    108     q.push("China");
    109     cout<<q.front()<<endl;
    110     cout<<q.size()<<endl;
    111     cout<<q.back()<<endl;
    112     q.pop();
    113     cout<<q.empty()<<endl;
    114     cout<<q.back()<<endl;
    115     cout<<q.front()<<endl;
    116     q.pop();
    117     cout<<q.size()<<endl;
    118     cout<<q.empty()<<endl;
    119     system("pause");
    120     return 0;
    121 }

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