ACM舞会配对：队列原理与C++实现

本文档深入探讨了队列的基本原理，并通过实例展示了如何在C++编程中运用队列数据结构。队列是一种在计算机科学中常用的数据结构，它遵循先进后出（First In Last Out, FIFO）的原则，支持在队尾进行插入操作（入队，push），在队首进行删除操作（出队，pop）。队列通常有两个关键指针，队尾指针r和队首指针f，它们分别指示新插入的元素位置和待删除的元素位置。 队列的定义明确指出，队列允许在队尾（rear）添加元素，队首（front）移除元素，这意味着新的元素总是添加到队尾，而最先添加的元素将在队列的最后被删除。初始化队列时，可以使用C++标准库中的`std::queue`或自定义数组实现，如文中提到的`queue<int> vis1, vis2`用于存储男士和女士。 文章中给出了队列的几种基本操作，包括： 1. 初始化队列：`vis.push(x)`用于向队列末尾添加元素。 2. 出队操作：`vis.pop()`移除并返回队首元素。 3. 队列是否为空的检查：`vis.empty()`判断队列是否为空。 4. 队列元素数量的获取：`vis.size()`返回队列中元素个数。 5. 获取队首元素：`vis.front()`获取队首元素但不移除。 针对实际问题，例如周末舞会舞伴配对，文档提供了具体的应用场景。在这个例子中，使用了两个队列`vis1`和`vis2`分别存储男士和女士。在每轮舞曲开始时，从两个队列的队首取出一对舞伴进行配对，然后将他们放回队尾，确保下一轮还有机会。这个过程通过`vis1.push(s1); vis2.push(s2);`实现。 此外，还介绍了使用数组实现队列的方法，通过`push`和`pop`函数，以及维护队列的长度和头尾指针，模拟队列的行为。这种方法适合在内存有限的情况下，当队列的大小不会超过预设的上限`maxn`时。 总结来说，这份文档不仅介绍了队列的基础概念、操作方法，还通过具体编程实例展示了队列在解决实际问题中的应用，对于学习和理解队列在算法设计中的作用非常有帮助。无论是理论基础还是编程实践，都为读者提供了丰富的学习资源。