C++ STL容器：序列式容器-队queue，deque

摘要：

   CC++ STL（Standard Template Library，标准模板库）在C++编程中的重要性不容忽视，STL提供了一系列容器、迭代器、算法和函数对象，这些组件极大地提高了C++程序的开发效率和代码质量。

STL 容器 分为 2 大类 , 分别是“序列式容器” 和“关联式容器 ”。

• 序列式容器：每个元素都有固定位置，取决于插入时机和地点，其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是元素本身。
• 关联式容器：元素位置取决于特定的排序准则，和插入顺序无关，其里面存储的是< key , value >结构的键值对，在数据检索时比序列式容器效率更高。

   本系列博文将详细介绍C++STL的各种容器的特性优缺点，以及其常用算法方法等。本文介绍的是序列式容器-队queue，deque。

（开发环境：VScode，C++17）

关键词： C++，STL，数据存储，数据类型，队列，queue，deque

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正文：

queue

在C++的STL（Standard Template Library）中，queue 是一个容器适配器，它提供了队列（FIFO - First In First Out）的基本操作。队列是一种特殊的线性数据结构，只允许在一端插入元素（称为队尾或后端），而在另一端删除元素（称为队首或前端）。（有需要更深入了解数据结构队的，可看同专栏下数据结构分支）。

常用函数：

• push()：在队尾插入一个元素。
• pop()：删除队首的元素。
• front()：返回队首元素的引用。
• back()：返回队尾元素的引用。
• empty()：检查队列是否为空。
• size()：返回队列中的元素数量。

使用例子：

#include <iostream>
#include <queue>int main()
{std::queue<int> q;// 插入元素q.push(1);q.push(2);q.push(3);// 访问元素std::cout << "Front element: " << q.front() << '\n';std::cout << "Back element: " << q.back() << '\n';// 删除元素q.pop();std::cout << "Front element after pop: " << q.front() << '\n';// 检查队列是否为空和大小if (q.empty()) {std::cout << "Queue is empty.\n";}else {std::cout << "Queue is not empty. Size: " << q.size() << '\n';}return 0;
}

deque

在C++的STL（Standard Template Library）中，deque（双端队列）是一个容器，它支持在序列的开头和结尾进行元素的快速插入和删除操作。与vector不同，deque不需要在内存中连续存储元素，因此它允许在容器的两端进行高效的插入和删除操作，而不需要重新分配整个容器。

常用函数：

• push_front()：在deque的前端插入一个元素。
• push_back()：在deque的后端插入一个元素。
• pop_front()：删除deque的前端元素。
• pop_back()：删除deque的后端元素。
• front()：返回deque的前端元素的引用。
• back()：返回deque的后端元素的引用。
• empty()：检查deque是否为空。
• size()：返回deque中的元素数量。
• begin() 和 end()：返回指向deque中第一个元素和最后一个元素之后的位置的迭代器。
• insert()：在指定位置插入一个或多个元素。
• erase()：删除指定位置的元素或指定范围内的元素。

使用例子：

#include <iostream>
#include <deque>int main()
{std::deque<int> d;// 插入元素d.push_front(1);d.push_back(2);d.push_front(3);d.push_back(4);// 访问元素std::cout << "Front element: " << d.front() << '\n';std::cout << "Back element: " << d.back() << '\n';// 删除元素  d.pop_front();  d.pop_back();  std::cout << "Front element after pops: " << d.front() << '\n';// 遍历dequefor (int i : d) {std::cout << i << ' ';}std::cout << '\n';// 检查deque是否为空和大小if (d.empty()) {std::cout << "Deque is empty.\n";}else {std::cout << "Deque is not empty. Size: " << d.size() << '\n';}return 0;
}

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