【C++】STL 容器 - queue 队列容器 ( queue 容器简介 | queue 容器特点 | push 函数 | pop 函数 | front 函数 )

￡神魔★判官ぃ 2024-02-05 18:29 17阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、 queue 队列容器简介
 *   *  1、queue 队列容器引入
     *  2、queue 队列容器特点
 *  二、 queue 队列常用 api 函数
 *   *  1、队尾插入函数 - queue\#push 函数
     *  2、队头删除函数 - queue\#pop 函数
     *  3、获取队首元素 - queue\#front 函数

## 一、 queue 队列容器简介 ##

--------------------

### 1、queue 队列容器引入 ###

queue 队列容器 是 先进先出 ( FIFO , First In First Out ) 容器 ;

*  该容器只允许在 " 队尾 " 进行插入操作 , 而在 " 队首 " 进行删除操作 ;
 *  该容器两边开口 , 一边用于插入元素 ( 不能删除 ) , 一边用于删除元素 ( 不能插入 ) ;

stack 堆栈容器 是 一边开口 , 也就是 栈顶开口 , 栈顶可以 添加 / 删除 元素 , 栈底 不能进行操作 ;

### 2、queue 队列容器特点 ###

queue 队列容器 的 插入 / 删除 元素操作 时间复杂度是 O(1) ;

queue 队列容器 提供的 api 成员函数 与 stack 堆栈容器 类似 , 只提供有限的成员函数 , 如 :

*  **queue\#push 函数 :** 队尾 插入元素 ;
 *  **queue\#pop 函数 :** 队首 删除元素 ;
 *  **queue\#front 函数 :** 查看 队首元素 ;

使用 queue 容器之前 , 需要导入 <queue> 头文件 ;

#include <queue>

## 二、 queue 队列常用 api 函数 ##

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### 1、队尾插入函数 - queue\#push 函数 ###

调用 queue 容器的 push 函数 可以 在队尾插入一个元素 ;

queue\#push 函数原型如下 :

void push(const value_type& val);

queue\#push 函数 接受一个常量引用参数 val , 将 val 元素插入队列的尾部 , 并触发底层容器的相应操作 , 如 : 分配内存等 ;

queue 容器 的元素插入删除位置限定 :

*  队尾 只能插入元素 , 不能删除元素 ;
 *  队头 只能插入元素 , 不能删除元素 ;
 *  队列中部 既不能插入元素 , 也不能删除元素 ;

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    #include "queue"
    
    int main() {
        
    
        std::queue<int> q;
    
        // 队尾入队操作  
        q.push(10);
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    };

**执行结果 :**  
![在这里插入图片描述][fd2e56348d694dee92c088005f709db1.png]

### 2、队头删除函数 - queue\#pop 函数 ###

调用 queue 队列容器的 pop 函数 , 可以删除 队头的元素 ;

queue\#pop 函数原型如下 :

void pop();

queue\#pop 函数 没有 参数 和 返回值 , 直接将 队首元素 直接删除 , 也无法获取到队首元素 ;

使用 queue\#pop 函数 删除队首元素前 , 先检查 queue 队列是否为空 , 如果为空 , 强行删除队首元素会导致程序崩溃 ;

queue 容器 的元素插入删除位置限定 :

*  队尾 只能插入元素 , 不能删除元素 ;
 *  队头 只能插入元素 , 不能删除元素 ;
 *  队列中部 既不能插入元素 , 也不能删除元素 ;

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    #include "queue"
    
    int main() {
        
    
        std::queue<int> q;
    
    	// 删除队首元素
    	// 如果 queue 为空, 程序崩溃
    	//q.pop();
    
        // 队尾插入元素  
        q.push(10);
    
    	// 删除队首元素
    	q.pop();
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    };

**执行结果 :**  
![在这里插入图片描述][5c685be2110e4cdbae8dcc268e2b3506.png]

空的 queue 队列 删除队首元素 , 会导致如下运行时异常崩溃 ;  
![在这里插入图片描述][b3577084289e4d0b9a58f6ce29489c6a.png]

### 3、获取队首元素 - queue\#front 函数 ###

调用 queue 队列的 front 函数 , 可以获取队首元素 , 该元素不会再队列中被删除 , 只是将值读取出来 ;

queue\#front 函数原型 :

const_reference front() const;

queue\#front 函数 没有参数 , 返回值是一个常量引用 , 表示读取的队列的头部元素 ;

如果 queue 队列为空 , 调用 front 函数会导致未定义行为 , 程序直接崩溃 ; 在使用 front 函数之前 , 通常需要先检查队列是否为空 , 可以使用 empty 函数来实现 ;

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    #include "queue"
    
    int main() {
        
    
        std::queue<int> q;
    
    	// 删除队首元素
    	// 如果 queue 为空, 程序崩溃
    	//q.pop();
    
    	// 获取队首元素
    	// 如果 queue 为空, 程序崩溃
    	//q.front();
    
        // 队尾插入元素  
        q.push(1);
        q.push(2);
    
    	// 打印队首元素
    	cout << "队首元素 : " << q.front() << endl;
    
    	// 删除队首元素
    	q.pop();
    
    	// 打印队首元素
    	cout << "队首元素 : " << q.front() << endl;
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    };

**执行结果 :**  
![在这里插入图片描述][bb5a47c5c1264279ba4d2c1bddcfeb29.png]

如果 queue 队列为空 , 会导致如下崩溃问题 :  
![在这里插入图片描述][767f47fbff024db2a808a07b9e5e2d59.png]

[fd2e56348d694dee92c088005f709db1.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/8c43c94e355442eab785c35190762273.png
[5c685be2110e4cdbae8dcc268e2b3506.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/d8490426a01c41299a00fefa30a7a5e2.png
[b3577084289e4d0b9a58f6ce29489c6a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/7cd4f1eaddfd4303a883c2ac56f322b0.png
[bb5a47c5c1264279ba4d2c1bddcfeb29.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/5d6f7903020e498c817e6cc22326dff2.png
[767f47fbff024db2a808a07b9e5e2d59.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/4d35823bdf8f4f82a5838726b65f6714.png