C++怎么实现一个队列_C++ STL中std::queue或链表实现队列操作-C++-PHP中文网

C++怎么实现一个队列_C++ STL中std::queue或链表实现队列操作

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发布： 2025-11-20 17:15:06

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C++中实现队列有两种方式：使用STL的std::queue或手动链表实现。std::queue基于deque，提供push、pop、front等接口，使用方便且安全，推荐日常使用；手动链表实现需定义节点和头尾指针，操作复杂但有助于理解底层机制，适合学习场景。两者均支持O(1)入队出队，但std::queue不支持遍历，若需遍历可考虑std::list。

c++怎么实现一个队列_c++ stl中std::queue或链表实现队列操作

在C++中实现队列，主要有两种常见方式：使用标准模板库（STL）中的 std::queue，或者通过链表手动实现一个队列。下面分别介绍这两种方法的用法和特点。

使用 std::queue（推荐日常使用）

std::queue 是 C++ STL 提供的容器适配器，底层默认基于 deque 实现，也可以指定 list 或其他序列容器。它提供了先进先出（FIFO）的操作接口，使用非常方便。

基本操作：

push(element)：将元素加入队尾
pop()：移除队首元素（不返回值）
front()：获取队首元素
back()：获取队尾元素
empty()：判断队列是否为空
size()：返回队列中元素个数

示例代码：

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#include <iostream>
#include <queue>
<p>int main() {
std::queue<int> q;</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">q.push(10);
q.push(20);
q.push(30);

while (!q.empty()) {
    std::cout << "Front: " << q.front() << "\n";
    q.pop();
}

return 0;

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}

输出结果：

Front: 10
Front: 20
Front: 30

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优点是无需手动管理内存，接口简洁安全。

使用链表手动实现队列（理解原理）

如果想深入理解队列的工作机制，可以自己用链表实现。这种方式需要定义节点结构，并维护头指针和尾指针，保证入队和出队操作的时间复杂度为 O(1)。

实现步骤：

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定义链表节点结构 Node
维护 front 和 rear 指针
实现 push（入队）、pop（出队）、isEmpty 等操作

示例代码：

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#include <iostream>
<p>struct Node {
int data;
Node* next;
Node(int val) : data(val), next(nullptr) {}
};</p><p>class Queue {
private:
Node<em> front;
Node</em> rear;</p><p>public:
Queue() : front(nullptr), rear(nullptr) {}</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">void push(int val) {
    Node* newNode = new Node(val);
    if (rear == nullptr) {
        front = rear = newNode;
    } else {
        rear->next = newNode;
        rear = newNode;
    }
}

void pop() {
    if (front == nullptr) {
        std::cout << "Queue is empty\n";
        return;
    }
    Node* temp = front;
    front = front->next;
    if (front == nullptr) {
        rear = nullptr;
    }
    delete temp;
}

int peek() {
    if (front == nullptr) {
        std::cout << "Queue is empty\n";
        return -1;
    }
    return front->data;
}

bool empty() {
    return front == nullptr;
}

~Queue() {
    while (!empty()) {
        pop();
    }
}

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};

int main() { Queue q; q.push(1); q.push(2); q.push(3);

while (!q.empty()) {
    std::cout << "Front: " << q.peek() << "\n";
    q.pop();
}

return 0;

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}

这个实现展示了队列的核心逻辑：front 负责出队，rear 负责入队，每次操作保持指针更新。

std::queue 与链表实现对比

选择哪种方式取决于使用场景：

std::queue：适合大多数应用场景，写法简单，不易出错，性能良好
链表实现：有助于理解数据结构底层机制，适合学习或特殊定制需求

注意：std::queue 默认不能遍历，因为它只提供 FIFO 接口。如需遍历，可考虑使用 std::list 配合手写逻辑。

基本上就这些。日常开发优先用 std::queue，学习原理时动手写链表实现会更有收获。

以上就是C++怎么实现一个队列_C++ STL中std::queue或链表实现队列操作的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

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