Класс queue: односторонняя очередь

Класс queue реализует очередь «первым пришел, первым ушел» (обычная очередь, например, за билетами в кинотеатр, — чем раньше встали в очередь, тем быстрее купите билет) на основе последовательного контейнера. По умолчанию в качестве контейнера используется класс deque. Объявление класса queue выглядит следующим образом:

template<typename _Tp, typename _Sequence = deque<_Tp> >
   class queue;

Прежде чем использовать класс, необходимо в начало программы добавить инструкцию:

#include <queue>

Создать экземпляр класса queue можно следующими способами (полный список конструкторов смотрите в документации):

объявить переменную без инициализации. Для этого перед названием переменной указывается название класса, а после названия внутри угловых скобок задается тип данных. В этом случае очередь не содержит элементов. Пример объявления без инициализации, добавления элементов в конец очереди, получения и удаления элементов из начала очереди:

std::queue<int> q;
q.push(1);                          // Добавляем элементы
q.push(2);
q.push(3);
while (!q.empty()) {
   std::cout << q.front() << ' ';   // Получаем значение
   q.pop();                         // Удаляем первый элемент
}
std::cout << std::endl;             // 1 2 3

Внутри угловых скобок после типа данных можно дополнительно указать тип контейнера. По умолчанию в качестве контейнера используется класс deque. Вместо класса deque можно использовать класс list. Класс vector в этом случае использовать нельзя, так как у него нет метода для удаления элемента из начала контейнера. Пример указания класса list:

std::queue<int, std::list<int> > q;

Обратите внимание

Между закрывающими угловыми скобками пробел добавлен специально. Если пробел не добавить, то старые компиляторы считают это ошибкой.

внутри круглых скобок указать объект, имеющий тип контейнера. В этом случае все элементы из контейнера будут скопированы в очередь или перемещены:

// Копирование элементов из списка
std::list<int> my_list = {1, 2, 3};
std::queue<int, std::list<int> > q(my_list);
while (!q.empty()) {
   std::cout << q.front() << ' ';
   q.pop();
}
std::cout << std::endl;                   // 1 2 3
std::cout << my_list.size() << std::endl; // 3
// Перемещение элементов из очереди
std::deque<int> my_deque = {4, 5, 6};
std::queue<int> q2(std::move(my_deque));
while (!q2.empty()) {
   std::cout << q2.front() << ' ';
   q2.pop();
}
std::cout << std::endl;                    // 4 5 6
std::cout << my_deque.size() << std::endl; // 0

указать объект класса queue внутри круглых скобок или после оператора = (можно создать копию объекта или переместить элементы):

std::deque<int> my_deque = {1, 2, 3};
std::queue<int> q1(my_deque);
std::queue<int> q2(q1);            // Копирование
std::queue<int> q3(std::move(q1)); // Перемещение

Над двумя объектами класса queue определены операции ==, !=, <, <=, > и >=. Пример сравнения двух объектов:

std::deque<int> my_deque = {1, 2, 3};
std::queue<int> q1(my_deque), q2(q1);
if (q1 == q2) {
   std::cout << "q1 == q2" << std::endl;
}

С помощью оператора = можно создать копию или переместить элементы:

std::deque<int> my_deque = {1, 2, 3};
std::queue<int> q1(my_deque), q2;
q2 = q1;                             // Копирование
std::cout << q1.size() << std::endl; // 3
std::cout << q2.size() << std::endl; // 3
q2 = std::move(q1);                  // Перемещение
std::cout << q2.size() << std::endl; // 3
std::cout << q1.size() << std::endl; // 0

Класс queue содержит следующие методы:

size() — возвращает количество элементов в очереди. Прототип метода:

size_type size() const;

Пример:

std::deque<int> my_deque = {1, 2, 3};
std::queue<int> q(my_deque);
std::cout << q.size() << std::endl; // 3

empty() — возвращает значение true, если очередь не содержит элементов, и false — в противном случае. Прототип метода:

bool empty() const;

Пример:

std::deque<int> my_deque = {1, 2, 3};
std::queue<int> q1(my_deque), q2;
std::cout << std::boolalpha;
std::cout << q1.empty() << std::endl; // false
std::cout << q2.empty() << std::endl; // true

push() — добавляет элемент в конец очереди. Прототипы метода:

void push(const value_type &x);
void push(value_type &&x);

Пример:

std::queue<int> q;
q.push(1); q.push(2); q.push(3);
while (!q.empty()) {
   std::cout << q.front() << ' ';
   q.pop();
}
std::cout << std::endl; // 1 2 3

emplace() — создает объект, передавая конструктору указанные через запятую значения, а затем добавляет объект в конец очереди. Начиная со стандарта C++17, метод возвращает ссылку на созданный объект:

class C {
public:
   int x, y;
   C(int a, int b) : x(a), y(b) { }
};
// ... Фрагмент опущен ...
std::queue<C> q;
q.emplace(10, 20); q.emplace(30, 40); q.emplace(50, 60);
while (!q.empty()) {
   std::cout << q.front().x << ' ';
   q.pop();
}
std::cout << std::endl; // 10 30 50

front() — возвращает ссылку на первый элемент в очереди. Элемент из очереди не удаляется. Прототипы метода:

reference front();
const_reference front() const;

back() — возвращает ссылку на последний элемент в очереди. Элемент из очереди не удаляется. Прототипы метода:

reference back();
const_reference back() const;

pop() — удаляет первый элемент из очереди. Прототип метода:

void pop();

Пример:

std::deque<int> my_deque = {1, 2, 3};
std::queue<int> q(my_deque);
std::cout << q.front() << std::endl; // 1
std::cout << q.back() << std::endl;  // 3
q.front() = 0;
q.back() = 4;
std::cout << q.front() << std::endl; // 0
std::cout << q.back() << std::endl;  // 4
q.pop();
std::cout << q.front() << std::endl; // 2

swap() — меняет элементы двух контейнеров местами. Прототип метода:

void swap(queue &q);

Пример:

std::deque<int> my_deque = {1, 2, 3};
std::queue<int> q1(my_deque), q2;
q2.push(4);
q1.swap(q2);
std::cout << q1.size() << std::endl;  // 1
std::cout << q2.size() << std::endl;  // 3

Вместо метода swap() можно воспользоваться одноименной функцией:

std::deque<int> my_deque = {1, 2, 3};
std::queue<int> q1(my_deque), q2;
q2.push(4);
std::swap(q1, q2);
std::cout << q1.size() << std::endl;  // 1
std::cout << q2.size() << std::endl;  // 3

Учебник C++ (MinGW-W64) в формате PDF

Помощь сайту

ЮMoney (Yandex-деньги): 410011140483022

ПАО Сбербанк:
Счет: 40817810855006152256
Реквизиты банка:
Наименование: СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ БАНК ПАО СБЕРБАНК
Корреспондентский счет: 30101810500000000653
БИК: 044030653
КПП: 784243001
ОКПО: 09171401
ОКОНХ: 96130
Скриншот реквизитов