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c++中queue和stack怎么用_c++队列与栈基础【入门】

尼克

尼克

发布时间:2026-02-01 17:48:08

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来源于php中文网

原创

queue和stack是仅支持单端操作的容器适配器,底层默认deque;常见错误包括误改front/top返回的const引用、混淆pop与top功能、用size()判空、忽略empty()检查导致未定义行为;需随机访问时应换vector/deque。

c++中queue和stack怎么用_c++队列与栈基础【入门】

queue 的基本用法和常见踩坑点

标准库 queue 是容器适配器,底层默认用 deque 实现,不支持随机访问,只允许在队尾入队(push)、队首出队(pop)。

常见错误是误以为 queue.front()queue.back() 能修改元素——它们返回的是 const 引用,直接赋值会编译失败;真要改,得先 poppush 新值。

  • 判空必须用 empty(),别用 size() == 0,虽等价但可读性和习惯上更差
  • 取队首前务必检查 empty(),否则调用 front()pop() 是未定义行为
  • 如果需要遍历或随机访问,queue 不合适,换 vectordeque

示例:

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queue q;
q.push(1);
q.push(2);
if (!q.empty()) {
    cout << q.front(); // 输出 1
    q.pop();             // 移除 1
}

stack 的基本用法和典型误用场景

stack 同样是容器适配器,默认底层也是 deque,只暴露顶操作:pushtoppop。注意 top() 返回栈顶引用,但不移除元素;pop() 移除但不返回——这是新手最常混淆的点。

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典型误用:写成 int x = s.pop(),这会编译报错,因为 pop() 返回 void

  • 想取值并弹出,必须两步:auto x = s.top(); s.pop();
  • stack 没有迭代器,无法遍历;调试时若需看全部内容,只能逐个 top/pop 到临时容器里
  • 性能敏感场景下,若频繁 push/pop 小对象,考虑用 stack> 替代默认 deque 底层,局部性更好

示例:

stack s;
s.push("hello");
s.push("world");
if (!s.empty()) {
    cout << s.top(); // 输出 "world"
    s.pop();          // 移除 "world"
}

queue 和 stack 的底层容器怎么换?

两者都支持显式指定底层容器,语法是 queuestack,其中 Container 必须满足特定接口要求(如 push_backpop_backback 等)。

常用组合:

  • queue>:默认,双端高效,适合通用场景
  • queue>:插入删除稳定 O(1),但缓存不友好
  • stack>:连续内存,push_back/pop_back 高效,推荐用于简单栈逻辑
  • stack>:默认,但 vector 更常见于教学和实际项目

注意:arrayforward_list 不能用——前者不支持 push_back,后者缺 back()

什么时候不该用 queue 或 stack?

当需求超出“单端插入+单端删除”或“后进先出”的边界时,强行套用会增加复杂度甚至引发 bug。

  • 需要按优先级处理元素?用 priority_queue,不是 queue
  • 需要从两端增删?直接用 deque,别包一层 queue
  • 需要撤销/重做(多层状态回溯)?stack 可行,但若需跳转到中间某层,就得换 vector + 下标管理
  • 算法中模拟 BFS/DFS?queue/stack 没问题;但若节点带权或需动态调整顺序,就得上 setpriority_queue

真正容易被忽略的是:它们都不能在运行时切换行为。一旦选了 queue,就不能突然想“取队尾”,得重构数据结构。

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