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Part 0:本文声明

本文只介绍基本写队列方法。
文章所有代码均为原创,转载请注明来源。
循环队列请看这里


Part 1:啥是队列

一天,一群小可爱们在排队买奶茶。

店主认识第一个小可爱,给他打了骨折(大雾),小可爱买到了奶茶,他快乐的(真的?)离开了。

其他人往前挪一位:

然后,目前排在第一位的小可爱买了奶茶,一蹦一跳的离开了:

接下来,其他人往前挪一位:

这样进行下去,最后,只剩下了一位小可爱,他买了奶茶,兴冲冲的离开了:

没有人啦!奶茶店卖完了奶茶,兴冲冲的关门了。

这就是队列,先进先出的数据结构。


Part 2:手写队列

如果你已经搞清楚了队列是酱紫的,我们来尝试手写一下队列。
我们简单看一下刚才排队的过程,我们可以发现,一个队列需要实现:

  • 增加(有人来买奶茶)
  • 弹出第一个(买完奶茶走掉)
  • 求队列中元素个数(有多少个人)
  • 判断队列是否为空(到底有冇得人)
  • 获取队首元素(看看第一个小可爱到底是谁啊,咱给他打个骨折)

那么,我们尝试用数组和结构体来实现一下:

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struct Queue{
int que[1000]; //最大容纳1000个元素
int head = 0; //队列的第一个元素
int tail = 0; //队列的最后一个元素
void push(int x){} //增加一个
void pop(){} //弹出第一个
bool empty(){} //是否为空
int num(){} //返回有多少个元素
int getHead(){} //获取第一个元素
}

然后,我们来尝试写一下第一个函数push(int x)

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void push(int x){
que[tail++]=x;
}

tail++是个神奇的语句,不仅可以增加一个元素,并且还可以tail指向下一个元素,增加队列的长度。
第二个:push(),我们直接让head++

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void pop(){
head++;
}

第三个:empty(),直接tail-head,因为tail一定大于等于head,想想为什么:

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bool empty(){
return tail-head;//tail-head为0的时候队列为空,返回0,也就是false
}

第四个num()其实和empty()很类似:

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int num(){
return tail-head;
}

第五个也极其简单:

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int getHead(){
return que[head];
}

完整代码:

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struct Queue{
int que[1000]; //最大容纳1000个元素
int head = 0; //队列的第一个元素
int tail = 0; //队列的最后一个元素
void push(int x){ que[tail++]=x; } //增加一个
void pop(){ head++; } //弹出第一个
bool empty(){ return tail-head; } //是否为空
int num(){ return tail-head; } //返回有多少个元素
int getHead(){ return que[head]; } //获取第一个元素
}

我们拿去试下:

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#include <iostream>
using namespace std;
struct Queue{
int que[1000]; //最大容纳1000个元素
int head = 0; //队列的第一个元素
int tail = 0; //队列的最后一个元素
void push(int x){ que[tail++]=x; } //增加一个
void pop(){ head++; } //弹出第一个
bool empty(){ return tail-head; } //是否为空
int num(){ return tail-head; } //返回有多少个元素
int getHead(){ return que[head]; } //获取第一个元素
};
int main(){
struct Queue queue;
//买奶茶,6个人
for(int i = 0;i < 6;i ++){
queue.push(i);
}
//功能测试
cout << queue.getHead() << endl;
cout << queue.num() << endl;
//然后弹出
for(int i = 0;i < 6; i++){
queue.pop();//弹出一个
cout << queue.num() << ' ';//看看有多少元素
cout << queue.getHead() << endl;//获取头元素
}
cout << queue.empty() << endl;//看看是否为空
}

程序输出:


Part 3:STL里边的queue

别人也帮我们写了一个queue,我们来看看怎么用。

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#include<queue>
queue<int> q;//队列q里边元素的的类型是int
q.push(144514);
q.size(); //返回1
q.front(); //返回第一个元素144514
q.back(); //哈,比我们多一个结尾元素
q.empty(); //跟我们自己手写的empty一样
q.pop(); //弹出

尝试使用STL的queue写出买奶茶程序吧~

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