第五章 队列和queue

第五章 队列和queue

本章与前几章十分相似，用法也较为类似，主要掌握其用法即可。

队列同样是一种访问受限的线性表，他只允许在表的一端进行插入操作，同时在另一端进行删除操作。

• 允许插入的一段称为队尾，允许删除的一端称为队头。
• 先进入队列的元素会先出队，故队列称为先进先出的线性表。
• 队列中没有元素时称为空队列。

队列的模拟实现

创建

• 一个足够大的数组充当队列。
• 一个变量h标记队头位置，即头元素的前一个位置。
• 一个变量t标记队尾位置，即尾元素的位置。

变量(h,t]是一种左开右闭区间，即h与t之间的元素是队列中的元素，当然也可以根据个人习惯而改变。

const int N = 100010;

int q[N], h,t;

入队

void push(int x) {
    q[++t] = x;
}

注意：我们从1开始存储有效元素，所以++t。

时间复杂度：O(1)

出队

删除队头元素，直接修改队头位置即可。

void pop() {
    h++;
}

注意：这里再使用时需要判断队列中是否为空。

时间复杂度：O(1)

队头

返回队头元素，即h所指的下一个元素。

int front() {
    return q[h+1];
}

时间复杂度：O(1)

队尾

返回队尾元素，即t所指的元素。

int back() {
    return q[t];
}

时间复杂度：O(1)

判空

判断队列是否为空，即判断h与t是否相等。

bool empty() {
    return h == t;
}

时间复杂度：O(1)

元素个数

返回队列中元素的个数，即t-h。

int size() {
    return t-h;
}

时间复杂度：O(1)

queue

创建

queue<T> q;

T为任意数据类型。

size/empty

q.size();    /* 返回队列中元素个数 */
q.empty();   /* 返回队列是否为空 */

时间复杂度：O(1)

push/pop

q.push(x);  /* 向队尾插入一个元素 */
q.pop();    /* 弹出队头元素 */

时间复杂度：O(1)

front/back

q.front();  /* 返回队头元素，不会删除 */
q.back();   /* 返回队尾元素，不会删除 */

时间复杂度：O(1)