【C++ STL容器适配器】queue 队列-编程知识

【C++ STL容器适配器】queue 队列

文章目录

【 1. 基本原理】
【 1. queue 的创建】
- 2.1 使用默认的 deque 基础容器创建一个空的 queue
- 2.2 指定基础容器创建 queue
- 2.3 通过基础容器来初始化 queue 容器适配器
- 2.4 通过一个 queue 初始化另一个 queue
【 3. queue 支持的成员函数】

【 1. 基本原理】

STL queue 容器适配器模拟的就是队列这种存储结构，因此对于任何需要用队列进行处理的序列来说，使用 queue 容器适配器都是好的选择。
和 stack 栈容器适配器不同，queue 容器适配器有 2 个开口， 其中一个开口专门用来输入数据，另一个专门用来输出数据，如下图所示。
这种存储结构最大的特点是，最先进入 queue 的元素，也可以最先从 queue 中出来，即用此容器适配器存储数据具有 先进先出（First In First Out，FIFO）的特点，因此 queue 又称为队列适配器。

【 1. queue 的创建】

queue 容器适配器以模板类 queue<T,Container=deque<T>>（其中 T 为存储元素的类型，Container 表示底层容器的类型）的形式位于 <queue>头文件 中，并定义在 std 命名空间 里。

2.1 使用默认的 deque 基础容器创建一个空的 queue

创建一个可存储 int 类型元素，底层采用 deque 容器的 queue 容器适配器。

queue<int> values;

2.2 指定基础容器创建 queue

可以手动指定 queue 容器适配器底层采用的基础容器类型，基础容器存储的数据类型必须和 queue 容器适配器存储的元素类型保持一致。
- 作为 queue 容器适配器的基础容器，其必须提供 front()、back()、push_back()、pop_front()、empty() 和 size() 这几个成员函数，符合条件的序列式容器仅有 deque 和 list。

queue<int, list<int>> values;

queue<int, deque<int>> values;

2.3 通过基础容器来初始化 queue 容器适配器

可以用基础容器来初始化 queue 容器适配器，只要该 基础容器类型和 queue 底层使用的基础容器类型相同即可。例如：
- 由于 my_queue 底层采用的是 deque 容器，和 values 类型一致，且存储的也都是 int 类型元素，因此可以用 values 对 my_queue 进行初始化。

deque<int> values{1,2,3};
queue<int> my_queue(values);

2.4 通过一个 queue 初始化另一个 queue

还可以直接通过 queue 容器适配器来初始化另一个 queue 容器适配器，只要它们 存储的元素类型以及底层采用的基础容器类型相同 即可。例如：

deque<int> values{1,2,3};
queue<int> my_queue1(values);queue<int> my_queue(my_queue1);
//或者使用
//queue<int> my_queue = my_queue1;

值得一提的是，第 3、4 种方法中 my_queue 容器适配器的数据是经过拷贝得来的，也就是说，操作 my_queue 容器适配器中的数据，并不会对 values 容器以及 my_queue1 容器适配器有任何影响；反过来也是如此。

【 3. queue 支持的成员函数】

queue 容器适配器和 stack 有一些成员函数相似，但在一些情况下，工作方式有些不同。

queue 支持的成员函数	功能
empty()	如果 queue 中没有元素的话，返回 true。
size()	返回 queue 中元素的个数。
front()	返回 queue 中第一个元素的引用。如果 queue 是常量，就返回一个常引用；如果 queue 为空，返回值是未定义的。
back()	返回 queue 中最后一个元素的引用。如果 queue 是常量，就返回一个常引用；如果 queue 为空，返回值是未定义的。
push(const T& obj)	在 queue 的尾部添加一个元素的副本。这是通过调用底层容器的成员函数 push_back() 来完成的。
emplace()	在 queue 的尾部直接添加一个元素。
push(T&& obj)	以移动的方式在 queue 的尾部添加元素。这是通过调用底层容器的具有右值引用参数的成员函数 push_back() 来完成的。
pop()	删除 queue 中的第一个元素。
swap(queue &other_queue)	将两个 queue 容器适配器中的元素进行互换，需要注意的是，进行互换的 2 个 queue 容器适配器中存储的元素类型以及底层采用的基础容器类型，都必须相同。

queue 没有迭代器，因此访问元素的唯一方式是遍历容器，通过不断移除访问过的元素，去访问下一个元素。
实例

#include <iostream>
#include <queue>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{//构建 queue 容器适配器std::deque<int> values{ 1,2,3 };std::queue<int> my_queue(values);//{1,2,3}//查看 my_queue 存储元素的个数cout << "size of my_queue: " << my_queue.size() << endl;//访问 my_queue 中的元素while (!my_queue.empty()){cout << my_queue.front() << endl;//访问过的元素出队列my_queue.pop();}return 0;
}