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参考手册关键词 <iostream> <fstream> <cmath> <string> <cstring> <ctime> <vector> <algorithm>

C++教程

更新时间2025-08-05

栈双端队列

C++ 队列

队列按照特定的顺序（称为先进先出，FIFO）存储多个元素。

FIFO 是 "First In, First Out"（先进先出）的缩写。为了形象地理解 FIFO，可以将队列想象成超市里排队结账的人们。排在队伍最前面的人也是第一个能够付款并离开超市的人。在计算机科学和编程中，这种元素组织方式被称为 FIFO。

与向量不同，队列中的元素不能通过索引号来访问。由于队列元素是从末尾添加、从前端移除的，因此你只能访问队列的前端或后端元素。

要使用队列，必须包含 <queue> 头文件：

// 包含队列库
#include <queue>

创建队列

要创建队列，可以使用 queue 关键字，并在尖括号 <> 内指定它应存储的值的类型，然后是队列的名称：

queue<type> queueName

实例

// 创建一个名为 cars 的字符串队列
queue<string> cars;

注意：队列的类型（在我们的示例中是 string）一旦声明后就不能更改。

注意：不能像使用向量那样在声明队列时直接添加元素：

实例

queue<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Tesla"};

添加元素

要向队列中添加元素，可以使用 .push() 函数。

.push() 函数会在队列的末尾添加一个元素：

实例

// 创建一个字符串队列
queue<string> cars;

// 向队列中添加元素
cars.push("Volvo");
cars.push("BMW");
cars.push("Ford");
cars.push("Tesla");

此时队列的内容如下：

Volvo（前端（第一个）元素）
BMW
Ford
Tesla（后端（最后一个）元素）

访问队列元素

不能像访问数组和向量那样通过索引号来访问队列元素。

在队列中，只能使用 .front() 和 .back() 分别访问前端或后端的元素：

实例

// 访问前端元素（第一个且是最早的元素）
cout << cars.front();  // 输出 "Volvo"

// 访问后端元素（最后一个且是最新的元素）
cout << cars.back();  // 输出 "Tesla"

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修改前端和后端元素

也可以使用 .front() 和 .back() 来修改前端和后端元素的值：

实例

// 修改前端元素的值
cars.front() = "Audi";

// 修改后端元素的值
cars.back() = "VW";

// 访问前端元素
cout << cars.front();  // 现在输出 "Audi" 而不是 "Volvo"

// 访问后端元素
cout << cars.back();  // 现在输出 "VW" 而不是 "Tesla"

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移除元素

可以使用 .pop() 函数从队列中移除元素。

这会移除前端元素（即队列中第一个且是最早添加的元素）：

实例

// 创建一个字符串队列
queue<string> cars;

// 向队列中添加元素
cars.push("Volvo");
cars.push("BMW");
cars.push("Ford");
cars.push("Tesla");

// 移除前端元素（Volvo）
cars.pop();

// 访问前端元素（现在是 BMW）
cout << cars.front();

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获取队列的大小

要了解队列中有多少个元素，可以使用 .size() 函数：

实例

cout << cars.size();

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检查队列是否为空

可以使用 .empty() 函数来检查队列是否为空。

如果队列为空，.empty() 函数返回 1（true）；否则返回 0（false）：

实例

queue<string> cars;
cout << cars.empty(); // 输出 1（队列为空）

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实例

queue<string> cars;

cars.push("Volvo");
cars.push("BMW");
cars.push("Ford");
cars.push("Tesla");

cout << cars.empty();  // 输出 0（队列不为空）

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栈与队列

队列经常与栈一起提及，栈是上一页描述的一种类似的数据结构。

栈双端队列