C++ STL 容器 queue 常见用法总结

queue 是 C++ STL 中的队列容器适配器，特点是：

• 先进先出（FIFO）

• 只能在队尾插入

• 只能在队头删除、访问

queue 很常用于：

• BFS 广度优先搜索

• 模拟排队过程

• 按顺序处理任务

• 多源 BFS

• 分层遍历

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1. 头文件与定义

#include <queue>
using namespace std;

基本定义

queue<int> q;

定义一个存放 int 的队列。

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2. queue 的基本特点

队列遵循：

• 先进入的元素先出来

• 队尾插入

• 队头删除

例如：

q.push(1);
q.push(2);
q.push(3);

此时队列从队头到队尾是：

1 2 3

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3. 常用操作

3.1 push()：入队

把元素加入队尾。

queue<int> q;
q.push(10);
q.push(20);
q.push(30);

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3.2 pop()：出队

删除队头元素。

q.pop();

注意：

• pop() 没有返回值

• 想先取值再删除，要先 front() 再 pop()

正确写法：

int x = q.front();
q.pop();

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3.3 front()：访问队头元素

cout << q.front() << endl;

例如：

queue<int> q;
q.push(5);
q.push(8);

cout << q.front() << endl;   // 5

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3.4 back()：访问队尾元素

cout << q.back() << endl;

例如：

queue<int> q;
q.push(5);
q.push(8);

cout << q.back() << endl;   // 8

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3.5 empty()：判断是否为空

if (q.empty()) {
    cout << "队列为空" << endl;
}

返回值：

• 空：true

• 非空：false

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3.6 size()：返回元素个数

cout << q.size() << endl;

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4. 基本示例

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

int main() {
    queue<int> q;

    q.push(1);
    q.push(2);
    q.push(3);

    cout << q.front() << endl;  // 1
    cout << q.back() << endl;   // 3

    q.pop();
    cout << q.front() << endl;  // 2

    cout << q.size() << endl;   // 2

    return 0;
}

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5. 遍历 queue

queue 不能像 vector 一样直接遍历，因为它不提供迭代器。

如果想输出所有元素，只能一边访问一边弹出：

while (!q.empty()) {
    cout << q.front() << " ";
    q.pop();
}

注意：

• 这样会破坏原队列

如果不想破坏原队列，可以先复制一份：

queue<int> tmp = q;
while (!tmp.empty()) {
    cout << tmp.front() << " ";
    tmp.pop();
}

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6. 常见应用 1：BFS 广度优先搜索

这是 queue 最经典的用途。

图上 BFS 模板

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
using namespace std;

int main() {
    int n, m;
    cin >> n >> m;

    vector<vector<int>> g(n + 1);
    vector<bool> vis(n + 1, false);

    for (int i = 0; i < m; i++) {
        int u, v;
        cin >> u >> v;
        g[u].push_back(v);
        g[v].push_back(u);
    }

    queue<int> q;
    q.push(1);
    vis[1] = true;

    while (!q.empty()) {
        int u = q.front();
        q.pop();

        cout << u << " ";

        for (int v : g[u]) {
            if (!vis[v]) {
                vis[v] = true;
                q.push(v);
            }
        }
    }

    return 0;
}

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7. 常见应用 2：网格最短路

二维地图最短路问题里，queue 非常常见。

四方向 BFS 模板

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

const int N = 110;
char g[N][N];
int dista[N][N];
int dx[4] = {-1, 1, 0, 0};
int dy[4] = {0, 0, -1, 1};

struct Node {
    int x, y;
};

int main() {
    int n, m;
    cin >> n >> m;

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            cin >> g[i][j];
            dista[i][j] = -1;
        }
    }

    queue<Node> q;
    q.push({0, 0});
    dista[0][0] = 0;

    while (!q.empty()) {
        Node t = q.front();
        q.pop();

        for (int k = 0; k < 4; k++) {
            int nx = t.x + dx[k];
            int ny = t.y + dy[k];

            if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= m) continue;
            if (g[nx][ny] == '#') continue;
            if (dista[nx][ny] != -1) continue;

            dista[nx][ny] = dista[t.x][t.y] + 1;
            q.push({nx, ny});
        }
    }

    return 0;
}

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8. 常见应用 3：模拟排队

例如按顺序处理任务：

queue<int> q;
for (int i = 1; i <= 5; i++) q.push(i);

while (!q.empty()) {
    int x = q.front();
    q.pop();
    cout << "处理任务 " << x << endl;
}

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9. 常见应用 4：多源 BFS

多个起点一起入队。

queue<pair<int, int>> q;

// 把多个起点都放进去
q.push({x1, y1});
q.push({x2, y2});
q.push({x3, y3});

这种做法常用于：

• 多个火源扩散

• 多个感染点传播

• 求离最近源点的距离

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10. queue<pair<int,int>> 的用法

比赛里特别常见。

queue<pair<int, int>> q;

q.push({1, 2});
q.push({3, 4});

auto t = q.front();
q.pop();

cout << t.first << " " << t.second << endl;

也可以直接写：

int x = q.front().first;
int y = q.front().second;
q.pop();

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11. 常见注意事项

11.1 使用 front()、back()、pop() 前要先判空

错误写法：

queue<int> q;
cout << q.front() << endl;   // 错误

正确写法：

if (!q.empty()) {
    cout << q.front() << endl;
}

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11.2 pop() 没有返回值

错误写法：

int x = q.pop();   // 错误

正确写法：

int x = q.front();
q.pop();

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11.3 queue 不能随机访问

错误理解：

q[0]
q.begin()

这些都不存在。

queue 只能访问：

• 队头 front()

• 队尾 back()

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11.4 queue 不适合查找中间元素

如果题目需要：

• 遍历查找

• 删除中间元素

• 按下标访问

那通常不适合用 queue，更适合：

• vector

• deque

• list

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12. 蓝桥杯常见模板

12.1 基础模板

queue<int> q;

q.push(1);
q.push(2);
q.push(3);

while (!q.empty()) {
    cout << q.front() << " ";
    q.pop();
}

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12.2 BFS 模板

queue<int> q;
q.push(s);
vis[s] = true;

while (!q.empty()) {
    int u = q.front();
    q.pop();

    for (int v : g[u]) {
        if (!vis[v]) {
            vis[v] = true;
            q.push(v);
        }
    }
}

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12.3 存坐标模板

queue<pair<int, int>> q;
q.push({sx, sy});

while (!q.empty()) {
    int x = q.front().first;
    int y = q.front().second;
    q.pop();

    // 扩展相邻状态
}

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13. 一份完整示例代码

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

int main() {
    queue<int> q;

    q.push(10);
    q.push(20);
    q.push(30);

    cout << "队头元素: " << q.front() << endl;
    cout << "队尾元素: " << q.back() << endl;
    cout << "队列大小: " << q.size() << endl;

    q.pop();

    cout << "出队后队头: " << q.front() << endl;

    while (!q.empty()) {
        cout << q.front() << " ";
        q.pop();
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

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14. queue 和 stack 的区别

容器	规则	访问位置	删除位置
stack	后进先出	栈顶	栈顶
queue	先进先出	队头	队头

你可以这样记：

• stack：像一摞盘子，最后放上去的先拿

• queue：像排队打饭，先来的先处理

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15. 总结

queue 的核心特点：

• 先进先出

• 队尾插入，队头删除

• 常用函数：push()、pop()、front()、back()、empty()、size()

蓝桥杯里最常见的使用方向：

• BFS

• 网格最短路

• 状态扩展

• 模拟排队

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16. 必背内容

queue<int> q;

q.push(x);      // 入队
q.pop();        // 出队
q.front();      // 队头
q.back();       // 队尾
q.empty();      // 判空
q.size();       // 元素个数

以及最重要的一句：

int x = q.front();
q.pop();

因为 pop() 本身不返回值。

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