队列有哪些常见的功能函数及介绍

队列（Queue）是一种常用的数据结构，提供了多种基本功能函数来管理和操作元素。下面是队列的一些常见功能函数及其说明：

1. 创建队列

• createQueue(): 创建并返回一个空队列。

2. 入队（Enqueue）

• enqueue(value): 将一个元素添加到队列的后端。
  • 参数: value - 要添加的元素。
  • 返回: 无
  • 说明: 如果队列已满（在固定大小的实现中），则可能会抛出异常或返回错误。

3. 出队（Dequeue）

• dequeue(): 移除并返回队列的前端元素。
  • 返回: 队列前端的元素。
  • 说明: 如果队列为空，可能会抛出异常或返回错误。

4. 查看队列前端元素

• front(): 返回队列中最前面的元素，但不移除它。
  • 返回: 队列前端的元素。
  • 说明: 如果队列为空，可能会抛出异常或返回错误。

5. 检查队列是否为空

• isEmpty(): 检查队列是否为空。
  • 返回: 是则返回 true，否则返回 false。

6. 获取队列大小

• size(): 返回当前队列中元素的数量。
  • 返回: 队列中元素的数量。

7. 清空队列

• clear(): 清空队列中的所有元素。
  • 返回: 无
  • 说明: 通常用于重置队列的状态。

示例代码

以下是一个简单的队列实现示例，使用 C++ 标准库中的 std::queue 类：

#include <iostream>
#include <queue>

class MyQueue {
private:
    std::queue<int> q;

public:
    // 入队
    void enqueue(int value) {
        q.push(value);
    }

    // 出队
    int dequeue() {
        if (!isEmpty()) {
            int frontValue = q.front();
            q.pop();
            return frontValue;
        }
        throw std::out_of_range("Queue is empty!");
    }

    // 查看前端元素
    int front() {
        if (!isEmpty()) {
            return q.front();
        }
        throw std::out_of_range("Queue is empty!");
    }

    // 检查队列是否为空
    bool isEmpty() {
        return q.empty();
    }

    // 获取队列的大小
    size_t size() {
        return q.size();
    }

    // 清空队列
    void clear() {
        while (!isEmpty()) {
            q.pop();
        }
    }
};

int main() {
    MyQueue myQueue;

    // 入队
    myQueue.enqueue(10);
    myQueue.enqueue(20);
    myQueue.enqueue(30);

    // 查看前端元素
    std::cout << "Front: " << myQueue.front() << std::endl; // 输出 10

    // 出队
    std::cout << "Dequeued: " << myQueue.dequeue() << std::endl; // 输出 10

    // 检查队列大小
    std::cout << "Size: " << myQueue.size() << std::endl; // 输出 2

    // 清空队列
    myQueue.clear();
    std::cout << "Is empty: " << myQueue.isEmpty() << std::endl; // 输出 1（true）

    return 0;
}

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C++

输出

运行上述程序的输出将是：

Front: 10
Dequeued: 10
Size: 2
Is empty: 1

总结

队列提供了一种简单而高效的方式来管理数据流。在上面的例子中，展示了一些基本的队列操作，您可以根据需要扩展这些功能。

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