✅队列 Queue 复习笔记
2026-10-18 15:53:05
发布于：广东
一、大树包子铺开业啦！
1. 场景引入：
想象一下，有一家生意火爆的‘大树包子铺’。因为包子太香了，门口排起了长队。
大家想一想，现实生活中排队买包子要遵守什么规则？
是不是先来的人先买到、先离开？如果你刚来就想插队，后面的人肯定不答应。
在计算机里，有一种数据结构就是模仿这种‘先来后到’的规则，它叫——队列 Queue。
队列的核心特点就是四个字：先进先出 FIFO。
队列 Queue：先进先出 FIFO
入队 push → 队尾
出队 pop → 队头
2. 概念对应
| 生活场景 | 队列术语 | 代码含义 |
|---|---|---|
| 走到队伍最后排队 | 入队 | push(x) |
| 第一个人买完离开 | 出队 | pop() |
| 老板看排在最前面的人 | 查看队头 | front() |
| 大妈看排在最后的人 | 查看队尾 | back() |
| 队伍没人了 | 判空 | empty() |
| 数一数有几个人 | 求长度 | size() |
3. 六个函数讲解
**push(x)**：加入队伍
“小明来了，他不能插队，只能站到队伍最后面。这个过程就是 push(x)。”
queue<int> q;
q.push(10); // 10号顾客加入队尾
**pop()**：买完离开
“排在第一位的人买完包子走了。注意，pop() 只负责让他离开，不负责把值给你看。”
q.pop(); // 队头元素离开，不返回值
**front()**：看队头
“老板抬头看一眼：现在排在最前面的是谁？只看一眼，不让人走。”
cout << q.front(); // 返回队头元素
**back()**：看队尾
“大妈往后看：谁是最后一个排队的？”
cout << q.back(); // 返回队尾元素
**empty()**：队伍空了吗？
“天快黑了，老板看外面没人了，就准备关门。”
if (q.empty()) cout << "没人了";
**size()**：还有几个人？
“老板娘问：外面还有几个人？老张数了一下，还有 5 个。”
cout << q.size(); // 返回队列元素个数
4. 完整示例
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
queue<int> q;
q.push(10); // 10号顾客排队
q.push(20); // 20号顾客排队
q.push(30); // 30号顾客排队
cout << "队头：" << q.front() << endl; // 10
cout << "队尾：" << q.back() << endl; // 30
cout << "人数：" << q.size() << endl; // 3
q.pop(); // 10号顾客买完离开
cout << "现在队头：" << q.front() << endl; // 20
cout << "现在人数：" << q.size() << endl; // 2
// 安全遍历队列
while (!q.empty()) {
cout << q.front() << " ";
q.pop();
}
cout << endl;
return 0;
}
输出：
队头：10
队尾：30
人数：3
现在队头：20
现在人数：2
20 30
5. 避坑提醒
**pop()**** 不返回值**，要取值必须先用front()。- 调用
front()、back()、pop()前，最好先用empty()判断队列是否为空。 - 队列不能像数组那样用下标访问，只能从队头取、队尾入。
- 遍历队列时，
pop()会让元素消失，所以遍历结束后队列会变空。
二、优先队列 priority_queue
1. 场景引入：VIP 插队机制
刚才普通队列排队买包子，讲究公平，先来后到。
但现在大树包子铺推出了 VIP 服务：不再看谁先来，而是看谁的‘身份牌’更大。
谁的数字最大，谁就有插队权，永远第一个买包子。
这种能自动排序、按优先级出队的队列，就是 优先队列 priority_queue。
priority_queue：优先队列
默认：数值越大，优先级越高
底层：堆
2. 默认规则：大数优先
priority_queue<int> q;
“如果什么都不写，默认规则就是：数字越大，越先出队。”
q.push(1);
q.push(5);
q.push(3);
cout << q.top() << endl; // 5
注意：优先队列用 top() 查看最高优先级元素，不用 front()
3. 完整写法
priority_queue<int, vector<int>, less<int>> q;
三个参数含义：
| 参数 | 含义 |
|---|---|
int |
队列里存什么类型 |
vector<int> |
底层容器 |
less<int> |
排序规则 |
重点提醒：
“less<int> 看起来像‘小’，但在优先队列里，它表示大数优先。
可以这样记：less 默认让大的先出来，greater 让小的先出来。”
4. 小数优先写法
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q;
“这种写法就是小数优先。比如急诊室排号，数字越小越紧急，越先处理。”
q.push(10);
q.push(3);
q.push(7);
cout << q.top() << endl; // 3
5. 常用函数
| 函数 | 作用 |
|---|---|
push(x) |
入队 |
pop() |
弹出最高优先级元素 |
top() |
查看最高优先级元素 |
empty() |
判断是否为空 |
size() |
返回元素个数 |
注意：优先队列没有 front() 和 back()，只有 top()。
6. 完整示例
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
// 大数优先
priority_queue<int> q1;
q1.push(1);
q1.push(5);
q1.push(3);
cout << "大数优先：";
while (!q1.empty()) {
cout << q1.top() << " ";
q1.pop();
}
cout << endl; // 5 3 1
// 小数优先
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q2;
q2.push(1);
q2.push(5);
q2.push(3);
cout << "小数优先：";
while (!q2.empty()) {
cout << q2.top() << " ";
q2.pop();
}
cout << endl; // 1 3 5
return 0;
}
7. 顺口溜记忆
“优先队列玩 VIP，三个括号不能移。
底层箱子 vector，排序规则在最后。
less 表示大数先，greater 是小数前。”
8. 避坑提醒
- 优先队列默认是大数优先。
- 取元素用
top()，不是front()。 - 三个模板参数必须写全：
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>>。 - 同样要在
top()、pop()前判断empty()。 - 优先队列底层是堆，适合求最大值、最小值、Top-K 等问题。
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2天前 来自 广东
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