Filas (queues)

Uma fila (queue) é uma estrutura de dados do tipo FIFO (First-In, First-Out), onde o primeiro elemento inserido é o primeiro a ser removido. Em C++, pode-se implementar filas de forma simples usando a biblioteca padrão (std::queue) ou manualmente com ponteiros e listas encadeadas.

1. Implementação com a biblioteca padrão (std::queue)

Inclua o cabeçalho <queue>:

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

int main() {
    queue<int> fila;

    // Inserir elementos (enqueue)
    fila.push(10);
    fila.push(20);
    fila.push(30);

    // Aceder o elemento da frente
    cout << "Frente da fila: " << fila.front() << endl;

    // Remover elementos (dequeue)
    fila.pop();
    cout << "Nova frente: " << fila.front() << endl;

    // Tamanho da fila
    cout << "Tamanho da fila: " << fila.size() << endl;

    // Esvaziar a fila
    while (!fila.empty()) {
        cout << "Removendo: " << fila.front() << endl;
        fila.pop();
    }

    return 0;
}

Métodos principais: push (insere no final), pop (remove da frente), front (acede o primeiro), size (tamanho), empty (verifica se está vazia).

2. Implementação manual com lista encadeada

Exemplo básico de fila dinâmica:

#include <iostream>
using namespace std;

struct No {
    int valor;
    No* prox;
};

struct Fila {
    No* inicio;
    No* fim;
    int tamanho;

    Fila() : inicio(nullptr), fim(nullptr), tamanho(0) {}

    void enfileira(int v) {
        No* novo = new No{v, nullptr};
        if (fim) fim->prox = novo;
        else inicio = novo;
        fim = novo;
        tamanho++;
    }

    void desenfileira() {
        if (inicio) {
            No* temp = inicio;
            inicio = inicio->prox;
            delete temp;
            tamanho--;
            if (!inicio) fim = nullptr;
        }
    }

    int frente() {
        if (inicio) return inicio->valor;
        throw "Fila vazia!";
    }

    bool vazia() { return inicio == nullptr; }
};

int main() {
    Fila fila;
    fila.enfileira(5);
    fila.enfileira(10);
    fila.enfileira(15);

    cout << "Frente: " << fila.frente() << endl;
    fila.desenfileira();
    cout << "Nova frente: " << fila.frente() << endl;

    while (!fila.vazia()) {
        cout << "Remover: " << fila.frente() << endl;
        fila.desenfileira();
    }

    return 0;
}

Essa implementação mostra as operações básicas: inserir (enfileirar), remover (desenfileirar), aceder a frente e verificar se está vazia.

3. Principais operações de fila

Operação	Descrição	Exemplo em C++ padrão
push	Insere elemento no final da fila	fila.push(valor);
pop	Remove elemento da frente da fila	fila.pop();
front	Consulta o elemento da frente	fila.front();
size	Retorna o número de elementos	fila.size();
empty	Verifica se a fila está vazia	fila.empty();

Filas são amplamente utilizadas em algoritmos de processamento de tarefas, sistemas de impressão, buffers e muito mais. Use a implementação que melhor se adapta à sua necessidade: para a maioria dos casos, std::queue é suficiente e eficiente.