队列

一、算法描述

本篇文章讲述的数据结构是，队列，数组模拟队列，也不是循环队列。

队列的结构，完全就是学校食堂排队打饭的那个队列。一个队头，一个队尾，从队头出，从队尾进，排队打饭也是这样hhh。

//用数组模拟的队列定义如下：
int hh, tt;
int q[N];
/*
	hh表示队头，tt表示队尾（我习惯于表示队尾的下一个位置，可以根据个人习惯来修改）
	q[N]表示队列
*/

• 队列和栈一样，也不是很难理解的数据结构，重点还是要熟悉应用。

接下来介绍队列的各种操作：

初始化操作：

void init()
{
    hh = tt = 0;
}

• 看个人习惯，我习惯于 \(tt\) 表示队尾的下一个位置，如果表示队尾则初始化应修改为 \(tt = -1;\)

入队：

void push(int x)
{
    q[tt ++ ] = x;
    //q[++ tt ] =x;
}

• 队列是在队尾加入元素，所以操作的是 \(tt\) 指针。
• 以上两种写法的区别就在于，第一种是先存储了 \(x\) ，\(tt\) 再加；而第二种是 \(tt\) 先加再存储 \(x\)。
• 主要就是个人习惯问题。

出队：

void pop()
{
    hh ++ ;
}

• 队列出队在队头操作，而且用数组模拟队列也不需要释放这块内存空间，直接让 \(hh\) 指针加一即可。

判空：

bool empty()
{
    return hh == tt;
}

• 判断队头指针和队尾指针是否相等即可。
• 另一种情况就是判断 \(hh == tt + 1\) 。

查询队头元素：

int query()
{
    return q[hh];
}

• 直接返回队头元素即可。

栈和队列的问题都不是很难，主要还是要多应用，熟练掌握这些数据结构。

二、题目描述

实现一个队列，队列初始为空，支持四种操作：

1. push x – 向队尾插入一个数 \(x\)；
2. pop – 从队头弹出一个数；
3. empty – 判断队列是否为空；
4. query – 查询队头元素。

现在要对队列进行 \(M\) 个操作，其中的每个操作 \(3\) 和操作 \(4\) 都要输出相应的结果。

输入格式

第一行包含整数 \(M\)，表示操作次数。

接下来 \(M\) 行，每行包含一个操作命令，操作命令为 push x，pop，empty，query 中的一种。

输出格式

对于每个 empty 和 query 操作都要输出一个查询结果，每个结果占一行。

其中，empty 操作的查询结果为 YES 或 NO，query 操作的查询结果为一个整数，表示队头元素的值。

数据范围

\(1≤M≤100000,\)
\(1≤x≤10^9,\)
所有操作保证合法。

输入样例：

10
push 6
empty
query
pop
empty
push 3
push 4
pop
query
push 6 

输出样例：

NO
6
YES
4 

三、题目来源

AcWing算法基础课-829.模拟队列

四、源代码

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

const int N = 100010;

int hh, tt;
int q[N];

void init()
{
    hh = tt = 0;
}

void push(int x)
{
    q[tt ++ ] = x;
}

void pop()
{
    hh ++ ;
}

bool empty()
{
    return hh == tt;
}

int query()
{
    return q[hh];
}

int main()
{
    int m;
    cin >> m;
    
    init();
    
    while (m -- )
    {
        char s[10];
        cin >> s;
        
        int x;
        
        if (!strcmp(s, "push"))
        {
            cin >> x;
            push(x);
        }
        else if (!strcmp(s, "pop"))
        {
            pop();   
        }
        else if (!strcmp(s, "empty"))
        {
            if (empty())    puts("YES");
            else    puts("NO");
        }
        else
        {
            cout << query() << endl;
        }
    }
    
    return 0;
}