🌟 队列（Queue）使用手册

📌 概述

队列（queue）是一种先进先出（FIFO, First In First Out）的线性数据结构。简单地说：谁先来，谁先走！ ✅

👀 类比：

• 排队买奶茶，先到的人先买完走。
• 打印任务，先提交的先打印。

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🧱 实现方式

队列的实现方式主要有两种：

1. 数组模拟队列 🧮
2. STL 的 queue（标准模板库）📦

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🧮 数组模拟队列

使用数组 + 双指针（头指针 h、尾指针 t）模拟队列操作。

const int N = 100010;
int q[N];
int h = 1, t = 0; // 初始状态，队列为空

📌 操作说明：

操作	代码	说明
插入元素	q[++t] = x;	将元素加入队尾
删除队头	h++;	队头元素出队
获取队头	q[h];	查看队头元素
获取队尾	q[t];	查看队尾元素
队列大小	t - h + 1;	当前队列中元素个数
清空队列	h = 1, t = 0;	恢复初始状态

代码实现

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;
const int N = 1e4 + 5;
int q[N], h = 1, t = 0, n; 
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0); // 不要用 endl，换行用 \n 
    cin >> n;
    while (n--)
    {
        int op, x;
        cin >> op;
        if (op == 1)
        {
            cin >> x;
            q[++t] = x;
        }
        if (op == 2)
        {
            if (h <= t) h++;
            else cout << "ERR_CANNOT_POP\n";
        }
        if (op == 3)
        {
            if (h <= t) cout << q[h] << "\n";
            else cout << "ERR_CANNOT_QUERY\n";
        } 
        if (op == 4)
        {
            cout << t - h + 1 << "\n";
        }
    }
    return 0;
}

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📦 STL 的 queue

适合更灵活开发，调用简单，功能强大。

#include <queue>
using namespace std;
queue<int> q;

🔧 常用操作：

函数	说明	注意事项
q.push(x)	插入元素到队尾	函数无返回值。
q.pop()	删除队头元素（需保证非空）	函数无返回值。保证队列不为空才能使用，否则 RE。
q.front()	查看队首元素	返回值取决于队列的类型。 保证队列不为空才能使用，否则 RE。
q.back()	查看队尾元素	返回值取决于队列的类型。 保证队列不为空才能使用，否则 RE。
q.size()	获取队列大小	返回值为 unsigned int 类型。
q.empty()	检查队列是否为空	返回值为 bool，true 代表空，false 代表不空。

🧹 清空队列：

while (!q.empty()) q.pop();

模板题代码实现

点我跳转模板题

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n; 
queue<int> q;
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0); // 不要用 endl，换行用 \n 
    cin >> n;
    while (n--)
    {
        int op, x;
        cin >> op;
        if (op == 1)
        {
            cin >> x;
            q.push(x);
        }
        if (op == 2)
        {
            if (!q.empty()) q.pop();
            else cout << "ERR_CANNOT_POP\n";
        }
        if (op == 3)
        {
            if (!q.empty()) cout << q.front() << "\n";
            else cout << "ERR_CANNOT_QUERY\n";
        } 
        if (op == 4)
        {
            cout << q.size() << "\n";
        }
    }
    return 0;
}

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♻️ 双端队列 Deque

可在两端进行插入与删除的「双开口」队列。既是栈也是队列的结合体！

#include <deque>
deque<int> dq;

⚙️ 常用操作：

函数	说明	注意事项
dq.push_front(x)	从队首插入元素
dq.push_back(x)	从队尾插入元素
dq.pop_front()	从队首删除元素（需非空）	注意保证队列不为空
dq.pop_back()	从队尾删除元素（需非空）	注意保证队列不为空
dq.front()	查看队首元素	返回值取决于队列的类型。 保证队列不为空才能使用，否则 RE。
dq.back()	查看队尾元素	返回值取决于队列的类型。 保证队列不为空才能使用，否则 RE。
dq.size()	获取队列大小	队列大小为 unsigned int 类型。
dq.empty()	检查队列是否为空	队列为空返回 true，否则返回 false。

🚨 注意：deque 常数较大，占用内存大。避免开太多！

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模板题代码实现

点我跳转模板题

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
deque<int> dq;
int n;
int main()
{
    cin >> n;
    while (n--)
    {
        int x, op;
        cin >> op;
        if (op == 1)
        {

            cin >> x;
            dq.push_back(x);
        }
        if (op == 2)
        {
            cin >> x;
            dq.push_front(x);
        }
        if (op == 3)
        {
            if (dq.empty())
                cout << "ERR_CANNOT_POP\n";
            else
                dq.pop_front();
        }
        if (op == 4)
        {
            if (dq.empty())
                cout << "ERR_CANNOT_POP\n";
            else
                dq.pop_back();
        }
        if (op == 5)
        {
            if (dq.empty())
                cout << "ERR_CANNOT_QUERY\n";
            else
                cout << dq.front() << "\n";
        }
        if (op == 6)
        {
            if (dq.empty())
                cout << "ERR_CANNOT_QUERY\n";
            else
                cout << dq.back() << "\n";
        }
        if (op == 7)
            cout << dq.size() << "\n";
    }
}

🔚 队列是算法竞赛与程序开发中不可或缺的工具，掌握它，让你逻辑更清晰，代码更优雅！✨