STL：队列(queue)、优先级队列(priority_queue )及双向队列(deque)总结

时间：2022-05-05 17:36:40

参考博客：http://blog.csdn.net/column/details/stl-morewindows.html

一、queue

         queue单向队列与栈有点类似，一个是在同一端存取数据，另一个是在一端存入数据，另一端取出数据。单向队列中的数据是先进先出（First In First Out,FIFO）。在STL中，单向队列也是以别的容器作为底部结构，再将接口改变，使之符合单向队列的特性就可以了。因此实现也是非常方便的。下面就给出单向队列的函数列表和使用示例。单向队列一共6个常用函数（front()、back()、push()、pop()、empty()、size()），与栈的常用函数较为相似。

STL：队列(queue)、优先级队列(priority_queue )及双向队列(deque)总结

     下面给出单向队列的使用示例：

//单向队列 queue支持 empty() size() front() back() push() pop()
//By MoreWindows(http://blog.csdn.net/MoreWindows)
#include <queue>
#include <vector>
#include <list>
#include <cstdio>
using namespace std;

int main()
{
//可以使用list作为单向队列的容器，默认是使用deque的。
queue<int, list<int>> a;
queue<int>        b;
int i;

//压入数据
for (i = 0; i < 10; i++)
{
a.push(i);
b.push(i);
}

//单向队列的大小
printf("%d %d\n", a.size(), b.size());

//队列头和队列尾
printf("%d %d\n", a.front(), a.back());
printf("%d %d\n", b.front(), b.back());

//取单向队列项数据并将数据移出单向队列
while (!a.empty())
{
printf("%d ", a.front());
a.pop();
}
putchar('\n');

while (!b.empty())
{
printf("%d ", b.front());
b.pop();
}
putchar('\n');
return 0;
}

二、 priority_queue 

          priority_queue 优先级队列是一个拥有权值概念的单向队列queue，在这个队列中，所有元素是按优先级排列的（也可以认为queue是个按进入队列的先后做为优先级的优先级队列——先进入队列的元素优先权要高于后进入队列的元素）。在计算机操作系统中，优先级队列的使用是相当频繁的，进线程调度都会用到。在STL的具体实现中，priority_queue也是以别的容器作为底部结构，再根据堆的处理规则来调整元素之间的位置。下面给出priority_queue的函数列表和使用示例。

priority_queue函数列表
函数 描述      by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
构造析构
priority_queue <Elem> c
  创建一个空的queue 。
注：priority_queue构造函数有7个版本，请查阅MSDN
数据访问与增减
c.top() 返回队列头部数据
c.push(elem) 在队列尾部增加elem数据
 c.pop() 队列头部数据出队
其它操作
c.empty() 判断队列是否为空
c.size()

返回队列中数据的个数
 

可以看出priority_queue的函数列表与栈stack的函数列表是相同的。

下面先给出优级先级队列的使用示例。

//优先级队列 priority_queue by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
// 支持 empty() size() top() push() pop() 与stack的操作函数全部一样
//by MoreWindows
#include <queue>
#include <list>
#include <cstdio>
using namespace std;
int main()
{
//优先级队列默认是使用vector作容器。
priority_queue<int> a;
priority_queue<int, list<int>> b; //可以这样声明，但无法使用
int i;
//压入数据
for (i = 0; i < 10; i++)
{
a.push(i * 2 - 5);
//b.push(i); //编译错误
}
//优先级队列的大小
printf("%d\n", a.size());
//取优先级队列数据并将数据移出队列
while (!a.empty())
{
printf("%d ", a.top());
a.pop();
}
putchar('\n');
return 0;
}

下面程序是针对结构体的，对数据的比较是通过对结构体重载operator()。程序功能是模拟排队过程，每人有姓名和优先级，优先级相同则比较姓名，开始有5个人进入队列，然后队头2个人出队，再有3个人进入队列，最后所有人都依次出队，程序会输出离开队伍的顺序。

//by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
#include <queue>
#include <cstring>
#include <cstdio>
using namespace std;
//结构体
struct Node
{
char szName[20];
int  priority;
Node(int nri, char *pszName)
{
strcpy(szName, pszName);
priority = nri;
}
};
//结构体的比较方法 改写operator()
struct NodeCmp
{
bool operator()(const Node &na, const Node &nb)
{
if (na.priority != nb.priority)
return na.priority <= nb.priority;
else
return strcmp(na.szName, nb.szName) > 0;
}
};
void PrintfNode(Node &na)
{
printf("%s %d\n", na.szName, na.priority);
}
int main()
{
//优先级队列默认是使用vector作容器，底层数据结构为堆。
priority_queue<Node, vector<Node>, NodeCmp> a;

//有5个人进入队列
a.push(Node(5, "小谭"));
a.push(Node(3, "小刘"));
a.push(Node(1, "小涛"));
a.push(Node(5, "小王"));

//队头的2个人出队
PrintfNode(a.top());
a.pop();
PrintfNode(a.top());
a.pop();
printf("--------------------\n");

//再进入3个人
a.push(Node(2, "小白"));
a.push(Node(2, "小强"));
a.push(Node(3, "小新"));

//所有人都依次出队
while (!a.empty())
{
PrintfNode(a.top());
a.pop();
}

return 0;
}



三、 deque

           deque双向队列是一种双向开口的连续线性空间，可以高效的在头尾两端插入和删除元素，deque在接口上和vector非常相似，下面列出deque的常用成员函数：

STL：队列(queue)、优先级队列(priority_queue )及双向队列(deque)总结

   下面给出deque的使用示例：

//双向队列 deque
//by MoreWindows http://blog.csdn.net/morewindows
#include <deque>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
deque<int> ideq(20); //Create a deque ideq with 20 elements of default value 0
deque<int>::iterator pos;
int i;

//使用assign()赋值  assign在计算机中就是赋值的意思
for (i = 0; i < 20; ++i)
ideq[i] = i;

//输出deque
printf("输出deque中数据:\n");
for (i = 0; i < 20; ++i)
printf("%d ", ideq[i]);
putchar('\n');

//在头尾加入新数据
printf("\n在头尾加入新数据...\n");
ideq.push_back(100);
ideq.push_front(i);

//输出deque
printf("\n输出deque中数据:\n");
for (pos = ideq.begin(); pos != ideq.end(); pos++)
printf("%d ", *pos);
putchar('\n');

//查找
const int FINDNUMBER = 19;
printf("\n查找%d\n", FINDNUMBER);
pos = find(ideq.begin(), ideq.end(), FINDNUMBER);
if (pos != ideq.end())
printf("find %d success\n", *pos);
else
printf("find failed\n");

//在头尾删除数据
printf("\n在头尾删除数据...\n");
ideq.pop_back();
ideq.pop_front();

//输出deque
printf("\n输出deque中数据:\n");
for (pos = ideq.begin(); pos != ideq.end(); pos++)
printf("%d ", *pos);
putchar('\n');
return 0;
}




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