【c++】栈(satck)和队列(queue)

目录

一、stack

1.stack的介绍

2.stack的使用

3.stack的模拟实现

二、queue

1.queue的介绍

2.queue的使用

3.queue的模拟实现

三、priority_queue

1.priority_queue的介绍

2.priority_queue的使用

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一、stack

1.stack的介绍

? ? ? ? （1）stack是一种容器适配器，专门用在具有后进先出操作的环境中，stack只能从容器的一端进行插入与删除操作。

? ? ? ? （2）stack是作为容器适配器被实现的，容器适配器即是对特定类封装作为作为其底层容器，并提供一组特定的成员函数来访问其元素。

? ? ? ? （3）stack的底层容器可以使任何标准的容器类模板。这些容器类需要支持以下操作：empty()、back()、push_back()、pop_back()等。

? ? ? ? （4）标准容器vector、deque、list均符合上面需求，默认情况下stack的底层容器是deque。

2.stack的使用

//stack的使用：最小栈
class MinStack
{
public:
	void push(int x)
	{
		//只要有元素压栈，首先将元素保存到_elem中
		_elem.push(x);

		//如果x小于等于_min中栈顶的元素，则也要将x压栈到_min中
		if (_min.empty() || _min.top() <= x)
		{
			_min.push(x);
		}
	}

	void pop()
	{
		//如果_min栈顶元素等于_elem栈顶元素，则删除_elem栈顶元素的同时也要删除_min栈顶元素
		if (_elem.top() == _min.top())
		{
			_min.pop();
		}
		_elem.pop();
	}

	int top()
	{
		return _elem.top();
	}

	int getMin()
	{
		return _min.top();
	}
private:
	//保存栈中的元素
	std::stack<int> _elem;

	//保存栈的最小值
	std::stack<int> _min;
};

3.stack的模拟实现

? ? ? ? 以vector为底层容器模拟实现stack：

namespace lbj
{
	//以vector为底层容器模拟实现stack
	template <class T>
	class stack
	{
	public:
		stack() {}
		void push(const T& x)
		{
			_s.push_back(x);
		}
		void pop()
		{
			_s.pop_back();
		}
		T& top()
		{
			return _s.back();
		}
		const T& top()const
		{
			return _s.back();
		}
		size_t size()const
		{
			return _s.size();
		}
		bool empty()const
		{
			return _s.empty();
		}
	private:
		std::vector<T> _s;
	};
}

二、queue

1.queue的介绍

? ? ? ? （1）queue是一种专门用于上下文先进先出操作的容器适配器，即支持push_back()和pop_back()；

? ? ? ? （2）queue的底层容器可以是标准容器类模板之一，也可以是其他专门设计的容器，但是底层容器都需要支持以下操作：empty()、size()、front()、back()、push_back()、pop_front()等；

? ? ? ? （3）标准容器类deque和list满足了上述要求。默认情况下使用标准容器deque作为queue的底层容器

2.queue的使用

3.queue的模拟实现

? ? ? ? 以list为底层容器模拟实现queue：

namespace lbj
{
	//以list为底层容器模拟实现queue：
	template <class T>
	class queue
	{
	public:
		queue(){}
		void push(const T& x)
		{
			_q.push_back(x);
		}
		void pop()
		{
			_q.pop_front();
		}
		T& front()
		{
			return _q.front();
		}
		const T& front()const
		{
			return _q.front();
		}
		T& back()
		{
			return _q.back();
		}
		const T& back()const
		{
			return _q.back();
		}
		size_t size()
		{
			return _q.size();
		}
		bool empty()
		{
			return _q.empty();
		}
	private:
		std::list<T> _q;
	};
}

三、priority_queue

1.priority_queue的介绍

? ? ? ? （1）priority_queue（优先级队列）是一容器适配器，根据严格的弱排序标准，默认情况下它的第一个元素是它所包含元素中最大的；

? ? ? ? （2）优先级队列的上下文类似于堆，在堆中可以随时插入元素，并且只能检索最大堆元素（优先级队列中位于开头位置的元素）

? ? ? ? （3）priority_queue的底层容器可以是任何标准容器类模板，也可以是其他特定设计的容器类。只要容器可以通过随机访问迭代器进行访问，并支持以下操作：empty()、size()、front()、push_back()、pop_back()等；

? ? ? ? （4）标准容器类vector和deque均满足上述要求，没有指定的情况下默认使用vector作为priority_queue的底层容器。

2.priority_queue的使用

????????priority_queue默认使用vector作为其底层容器，在vector上又使用了堆算法将vector中的元素构造成堆的结构，因此priority_queue就是堆，所有需要用到堆的位置，都可以考虑使用priority_queue。注意：默认情况下priority_queue是大堆。