STL：队列(queue)、优先级队列(priority_queue )及双向队列(deque)总结

参考博客：http://blog.csdn.net/column/details/stl-morewindows.html

一、queue

         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使用示例。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。

     下面给出单向队列的使用示例：

//单向队列 queue支持 empty() size() front() back() push() pop()
//By MoreWindows(http://blog.csdn.net/MoreWindows)
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
	//可以使用list作为单向队列的容器，默认是使用deque的。
	queue> a;
	queue        b;
	int i;

	//压入数据
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		a.push(i);
		b.push(i);
	}

	//单向队列的大小
	printf("%d %d\n", a.size(), b.size());

	//队列头和队列尾
	printf("%d %d\n", a.front(), a.back());
	printf("%d %d\n", b.front(), b.back());

	//取单向队列项数据并将数据移出单向队列
	while (!a.empty())
	{
		printf("%d ", a.front());
		a.pop();
	}
	putchar('\n');

	while (!b.empty())
	{
		printf("%d ", b.front());
		b.pop();
	}
	putchar('\n');
	return 0;
}

二、 priority_queue 

          priority_queue 优先级队列是一个拥有权值概念的单向队列queue，在这个队列中，所有元素是按优先级排列的（也可以认为queue是个按进入队列的先后做为优先级的优先级队列——先进入队列的元素优先权要高于后进入队列的元素）。在计算机操作系统中，优先级队列的使用是相当频繁的，进线程调度都会用到。在STL的具体实现中，priority_queue也是以别的容器作为底部结构，再根据堆的处理规则来调整元素之间的位置。下面给出priority_queue的函数列表和使用示例。

priority_queue函数列表

函数	描述      by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
构造析构
priority_queue c	创建一个空的queue 。 注：priority_queue构造函数有7个版本，请查阅MSDN
数据访问与增减
c.top()	返回队列头部数据
c.push(elem)	在队列尾部增加elem数据
c.pop()	队列头部数据出队
其它操作
c.empty()	判断队列是否为空
c.size()	返回队列中数据的个数

可以看出priority_queue的函数列表与栈stack的函数列表是相同的。

下面先给出优级先级队列的使用示例。

//优先级队列 priority_queue by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
// 支持 empty() size() top() push() pop() 与stack的操作函数全部一样
//by MoreWindows
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
int main()
{
	//优先级队列默认是使用vector作容器。
	priority_queue a;
	priority_queue> b; //可以这样声明，但无法使用
	int i;
	//压入数据
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		a.push(i * 2 - 5);
		//b.push(i); //编译错误
	}
	//优先级队列的大小
	printf("%d\n", a.size());
	//取优先级队列数据并将数据移出队列
	while (!a.empty())
	{
		printf("%d ", a.top());
		a.pop();
	}
	putchar('\n');
	return 0;
}

下面程序是针对结构体的，对数据的比较是通过对结构体重载operator()。程序功能是模拟排队过程，每人有姓名和优先级，优先级相同则比较姓名，开始有5个人进入队列，然后队头2个人出队，再有3个人进入队列，最后所有人都依次出队，程序会输出离开队伍的顺序。

//by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
//结构体
struct Node
{
	char szName[20];
	int  priority;
	Node(int nri, char *pszName)
	{
		strcpy(szName, pszName);
		priority = nri;
	}
};
//结构体的比较方法 改写operator()
struct NodeCmp
{
	bool operator()(const Node &na, const Node &nb)
	{
		if (na.priority != nb.priority)
			return na.priority <= nb.priority;
		else
			return strcmp(na.szName, nb.szName) > 0;
	}
};
void PrintfNode(Node &na)
{
	printf("%s %d\n", na.szName, na.priority);
}
int main()
{
	//优先级队列默认是使用vector作容器，底层数据结构为堆。
	priority_queue, NodeCmp> a;

	//有5个人进入队列
	a.push(Node(5, "小谭"));
	a.push(Node(3, "小刘"));
	a.push(Node(1, "小涛"));
	a.push(Node(5, "小王"));

	//队头的2个人出队
	PrintfNode(a.top());
	a.pop();
	PrintfNode(a.top());
	a.pop();
	printf("--------------------\n");

	//再进入3个人
	a.push(Node(2, "小白"));
	a.push(Node(2, "小强"));
	a.push(Node(3, "小新"));

	//所有人都依次出队
	while (!a.empty())
	{
		PrintfNode(a.top());
		a.pop();
	}

	return 0;
}

三、 deque

           deque双向队列是一种双向开口的连续线性空间，可以高效的在头尾两端插入和删除元素，deque在接口上和vector非常相似，下面列出deque的常用成员函数：

   下面给出deque的使用示例：

//双向队列 deque
//by MoreWindows http://blog.csdn.net/morewindows
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
int main()
{
	deque ideq(20); //Create a deque ideq with 20 elements of default value 0
	deque::iterator pos;
	int i;

	//使用assign()赋值  assign在计算机中就是赋值的意思
	for (i = 0; i < 20; ++i)
		ideq[i] = i;
	
	//输出deque
	printf("输出deque中数据:\n");
	for (i = 0; i < 20; ++i)
		printf("%d ", ideq[i]);
	putchar('\n');

	//在头尾加入新数据
	printf("\n在头尾加入新数据...\n");
	ideq.push_back(100);
	ideq.push_front(i);

	//输出deque
	printf("\n输出deque中数据:\n");
	for (pos = ideq.begin(); pos != ideq.end(); pos++)
		printf("%d ", *pos);
	putchar('\n');

	//查找
	const int FINDNUMBER = 19;
	printf("\n查找%d\n", FINDNUMBER);
	pos = find(ideq.begin(), ideq.end(), FINDNUMBER);
	if (pos != ideq.end())
		printf("find %d success\n", *pos);
	else
		printf("find failed\n");

	//在头尾删除数据
	printf("\n在头尾删除数据...\n");
	ideq.pop_back();
	ideq.pop_front();

	//输出deque
	printf("\n输出deque中数据:\n");
	for (pos = ideq.begin(); pos != ideq.end(); pos++)
		printf("%d ", *pos);
	putchar('\n');
	return 0;
}