STL系列之三 queue 单向队列

 

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VS2008中单向队列的源代码。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。

 

VS2008中queue单向队列的源代码

友情提示：初次阅读时请注意其实现思想，不要在细节上浪费过多的时间。

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1. <span style="font-size:18px;">//VS2008中 queue的定义 MoreWindows整理(http://blog.csdn.net/MoreWindows)  
2. template<class _Ty, class _Container = deque<_Ty> >  
3. class queue  
4. {   // FIFO queue implemented with a container  
5. public:  
6.     typedef _Container container_type;  
7.     typedef typename _Container::value_type value_type;  
8.     typedef typename _Container::size_type size_type;  
9.     typedef typename _Container::reference reference;  
10.     typedef typename _Container::const_reference const_reference;  
11.   
12.     queue() : c()  
13.     {   // construct with empty container  
14.     }  
15.   
16.     explicit queue(const _Container& _Cont) : c(_Cont)  
17.     {   // construct by copying specified container  
18.     }  
19.   
20.     bool empty() const  
21.     {   // test if queue is empty  
22.         return (c.empty());  
23.     }  
24.   
25.     size_type size() const  
26.     {   // return length of queue   
27.         return (c.size());  
28.     }  
29.   
30.     reference front()  
31.     {   // return first element of mutable queue  
32.         return (c.front());  
33.     }  
34.   
35.     const_reference front() const  
36.     {   // return first element of nonmutable queue  
37.         return (c.front());  
38.     }  
39.   
40.     reference back()  
41.     {   // return last element of mutable queue  
42.         return (c.back());  
43.     }  
44.   
45.     const_reference back() const  
46.     {   // return last element of nonmutable queue  
47.         return (c.back());  
48.     }  
49.   
50.     void push(const value_type& _Val)  
51.     {   // insert element at beginning  
52.         c.push_back(_Val);  
53.     }  
54.   
55.     void pop()  
56.     {   // erase element at end   
57.         c.pop_front();  
58.     }  
59.   
60.     const _Container& _Get_container() const  
61.     {   // get reference to container  
62.         return (c);  
63.     }  
64.   
65. protected:  
66.     _Container c;   // the underlying container  
67. };</span>  

<span style="font-size:18px;">//VS2008中 queue的定义 MoreWindows整理(http://blog.csdn.net/MoreWindows)template<class _Ty, class _Container = deque<_Ty> >class queue{// FIFO queue implemented with a containerpublic:typedef _Container container_type;typedef typename _Container::value_type value_type;typedef typename _Container::size_type size_type;typedef typename _Container::reference reference;typedef typename _Container::const_reference const_reference;queue() : c(){// construct with empty container}explicit queue(const _Container& _Cont) : c(_Cont){// construct by copying specified container}bool empty() const{// test if queue is emptyreturn (c.empty());}size_type size() const{// return length of queuereturn (c.size());}reference front(){// return first element of mutable queuereturn (c.front());}const_reference front() const{// return first element of nonmutable queuereturn (c.front());}reference back(){// return last element of mutable queuereturn (c.back());}const_reference back() const{// return last element of nonmutable queuereturn (c.back());}void push(const value_type& _Val){// insert element at beginningc.push_back(_Val);}void pop(){// erase element at endc.pop_front();}const _Container& _Get_container() const{// get reference to containerreturn (c);}protected:_Container c;// the underlying container};</span>

可以看出，由于栈只是进一步封装别的数据结构，并提供自己的接口，所以代码非常简洁，如果不指定容器，默认是用deque来作为其底层数据结构的（对deque不是很了解？可以参阅《STL系列之一deque双向队列》）。下面给出单向队列的使用范例：

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1. //单向队列 queue支持 empty() size() front() back() push() pop()  
2. //By MoreWindows(http://blog.csdn.net/MoreWindows)  
3. #include <queue>   
4. #include <vector>   
5. #include <list>   
6. #include <cstdio>   
7. using namespace std;  
8.   
9. int main()  
10. {  
11.     //可以使用list作为单向队列的容器，默认是使用deque的。  
12.     queue<int, list<int>> a;  
13.     queue<int>        b;  
14.     int i;  
15.   
16.     //压入数据   
17.     for (i = 0; i < 10; i++)  
18.     {  
19.         a.push(i);  
20.         b.push(i);  
21.     }  
22.   
23.     //单向队列的大小   
24.     printf("%d %d\n", a.size(), b.size());  
25.   
26.     //队列头和队列尾   
27.     printf("%d %d\n", a.front(), a.back());  
28.     printf("%d %d\n", b.front(), b.back());  
29.   
30.     //取单向队列项数据并将数据移出单向队列   
31.     while (!a.empty())  
32.     {  
33.         printf("%d ", a.front());  
34.         a.pop();  
35.     }  
36.     putchar('\n');  
37.   
38.     while (!b.empty())  
39.     {  
40.         printf("%d ", b.front());  
41.         b.pop();  
42.     }  
43.     putchar('\n');  
44.     return 0;  
45. }