【C++】STL--stack&quene

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【C++】STL--stack&quene。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

这一节主要学习stack、quene和priority_quene的使用以及模拟实现,最后介绍了容器适配器。

目录

stack的介绍和使用

stack的介绍

stack的使用

stack的模拟实现

queue的介绍和使用

queue的介绍

queue的使用

queue的模拟实现

priority_queue的介绍和使用

priority_queue的介绍

priority_queue的使用

priority_quene的模拟实现

容器适配器

STL标准库中stack和queue的底层结构


stack的介绍和使用

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上下文环境中,其删除只能从容器的一端进行元素的插入与提取操作。

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其底层的容器,并提供一组特定的成员函数来访问其元素,将特定类作为其底层的,元素特定容器的尾部(即栈顶)被压入和弹出。

3.stack的底层容器可以是任何标准的容器类模板或者一些其他特定的容器类,这些容器类应该支持以下操作:

empty:判空操作

back:获取尾部元素操作

push_back:尾部插入元素操作

pop_back:尾部删除元素操作

4.标准容器vector、deque、list均符合这些需求,默认情况下,如果没有为stack指定特定的底层容器,默认情况下使用deque。

【C++】STL--stack&quene,C++,c++,开发语言

stack的使用

stack():构造空的栈

empty():检测stack是否为空

size():返回stack中元素的个数

top():返回栈顶元素的引用

push():将元素val压入stack中

pop():将stack中尾部的元素弹出

stack的模拟实现

namespace ghs
{
	//适配器模式
	//stack(int,vector<int>) st1
	//stack(int,list<int>) st2
	//template<class T,class Container = vector<T>>//添加缺省值,和库保持一致
	template<class T, class Container = deque<T>>
	class stack
	{
	public:
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}
		void pop()
		{
			_con.pop_back();
		}

		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}

		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}
		const T& top()
		{
			return _con.back();
		}

	private:
		Container _con;
	};
}

queue的介绍和使用

queue的介绍

1.队列是一种容器适配器,专门用于在FIFO上下文(先进先出)中操作,其中从容器一端插入元素,另一端提取元素。

2.队列作为容器适配器实现,容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类,queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从队尾入队列,从队头出队列。

3.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类。该底层容器应至少支持以下操作:

empty():检测stack是否为空

size():返回stack中元素的个数

front():返回队头元素的引用

back():返回队尾元素的引用

push_back():在队列尾部入队列

pop_front():在队列头部出队列

4.标准容器类deque和list满足了这些要求。默认情况下,如果没有为queue实例化指定容器类,则使用标准容器deque。

queue的使用

quene():构造空的队列

empty():检测队列是否为空

size():返回stack中元素的个数

front():返回队头元素的引用

back():返回队尾元素的引用

push():在队尾将元素val入队列

pop():将队头元素出队列

queue的模拟实现

因为queue的接口中存在头删和尾插,因此使用vector来封装效率太低,故可以借助list来模拟实现queue,具体如下:

namespace ghs
{
	//适配器模式
	template<class T, class Container = deque<T>>
	class quene
	{
	public:
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}
		void pop()
		{
			_con.pop_front();
		}

		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}

		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}
		const T& front()
		{
			return _con.front();
		}

		const T& back()
		{
			return _con.back();
		}

	private:
		Container _con;
	};
}

priority_queue的介绍和使用

priority_queue的介绍

1. 优先队列是一种容器适配器,根据严格的弱排序标准,它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。

2.优先队列类似于堆,在堆中可以随时插入元素,并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。

3.优先队列被实现为容器适配器,容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类,queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出,其称为优先队列的顶部。

4.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。容器应该可以通过随机访问迭代器访问,并支持以下操作:

empty():检测容器是否为空

size():返回容器中有效元素个数

front():返回容器中第一个元素的引用

push_back():在容器尾部插入元素

pop_back():删除容器尾部元素

5.标准容器类vector和deque满足这些需求。默认情况下,如果没有为特定的priority_queue类实例化指定容器类,则使用vector。

6.需要支持随机访问迭代器,以便始终在内部保持堆结构。容器适配器通过在需要时自动调用算法函数make_heap、push_heap和pop_heap来自动完成此操作。

priority_queue的使用

优先级队列默认使用vector作为其底层存储数据的容器,在vector上又使用了堆算法将vector中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。

priority quene()/priority_quene(first,last):构造一个空的优先级队列

empty():检测优先级队列是否为空

top():返回优先级队列中最大(最小元素),即堆顶元素

push():在优先级队列中插入元素x

pop():删除优先级队列中的最大(最小)元素,即堆顶元素

【注意】

1.默认情况下,priority_queue是大堆。

#include <vector>
#include <queue>
#include <functional> // greater算法的头文件
void TestPriorityQueue()
{
    // 默认情况下,创建的是大堆,其底层按照小于号比较
    vector<int> v{3,2,7,6,0,4,1,9,8,5};
    priority_queue<int> q1;
    for (auto& e : v)
        q1.push(e);
    cout << q1.top() << endl;
    // 如果要创建小堆,将第三个模板参数换成greater比较方式
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q2(v.begin(), v.end());
    cout << q2.top() << endl;
}

2. 如果在priority_queue中放自定义类型的数据,用户需要在自定义类型中提供> 或者< 的重载。

class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
	bool operator<(const Date& d)const
	{
		return (_year < d._year) ||
			(_year == d._year && _month < d._month) ||
			(_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);
	}
	bool operator>(const Date& d)const
	{
		return (_year > d._year) ||
			(_year == d._year && _month > d._month) ||
			(_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day);
	}
	friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
	{
		_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
		return _cout;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
void TestPriorityQueue()
{
	// 大堆,需要用户在自定义类型中提供<的重载
	priority_queue<Date> q1;
	q1.push(Date(2018, 10, 29));
	q1.push(Date(2018, 10, 28));
	q1.push(Date(2018, 10, 30));
	cout << q1.top() << endl;
	// 如果要创建小堆,需要用户提供>的重载
	priority_queue<Date, vector<Date>, greater<Date>> q2;
	q2.push(Date(2018, 10, 29));
	q2.push(Date(2018, 10, 28));
	q2.push(Date(2018, 10, 30));
	cout << q2.top() << endl;
}

priority_quene的模拟实现

namespace ghs
{
	template<class T>
	class Less
	{
	public:
		bool operator()(const T& x, const T& y)
		{
			return x < y;
		}
	};

	template<class T>
	class Greater
	{
	public:
		bool operator()(const T& x, const T& y)
		{
			return x > y;
		}
	};


	//template<class T,class Container = vector<T>>
	//大堆
	template<class T, class Container = vector<T>,class Compare = Less<T>>
	class priority_quene
	{ 
	public:
		void adjust_up(size_t child)
		{
			Compare com;
			size_t parent = (child - 1) / 2;
			while (child > 0)
			{
				if (com(_con[parent] , _con[child]))
				{
					swap(_con[parent], _con[child]);
					child = parent;
					parent = (child - 1) / 2;
				}
				else
				{
					break;
				}
			}
		}

		void adjust_down(size_t parent)
		{
			Compare com;
			int child = parent * 2 + 1;
			
			while (child < _con.size())
			{
				//if (child + 1 < _con.size() && _con[child] < _con[child + 1])
				if (child + 1 < _con.size() && com(_con[child] , _con[child + 1]))
				{
					child++;
				}
				if (com(_con[parent] , _con[child]))
				{
					swap(_con[parent], _con[child]);
					parent = child;
					child = parent * 2 + 1;
				}
				else
				{
					break;
				}
			}
		}

		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
			adjust_up(_con.size() - 1);
		}
		void pop()
		{
			swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);
			_con.pop_back();
			adjust_down(0);
		}
		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}
		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}
		const T& top()
		{
			return _con[0];
		}

	private:
		Container _con;
	};

}

容器适配器

STL标准库中stack和queue的底层结构

虽然stack和queue中也可以存放元素,但在STL中并没有将其划分在容器的行列,而是将其称为容器适配器,这是因为stack和队列只是对其他容器的接口进行了包装,STL中stack和queue默认使用deque,比如:
【C++】STL--stack&quene,C++,c++,开发语言

【C++】STL--stack&quene,C++,c++,开发语言文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-856026.html

到了这里,关于【C++】STL--stack&quene的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • C++ STL--->stack和queue

    stack文档 stack是一种容器适配器,专门用在具有后进先出操作的上下文环境中,其删除只能从容器的一端进行 元素的插入与提取操作。 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其底层的容器,并提供一组特定 的成员函数来访问其元素,将特定类作为

    2024年01月16日
    浏览(42)
  • 【C++】STL——stack OJ练习

    这篇文章我们来做几道stack相关的OJ题,练习一下stack的使用。 先来看第一道题——:最小栈 题目要求我们设计一个 MinStack 类: 除了提供常见的几个接口之外,还要搞一个 int getMin() ,使得我们能够在 常数时间O(1)内 获取到栈中最小的元素。 思路分析 那要怎么做呢? 大家想这

    2024年02月07日
    浏览(32)
  • 【c++】STL之stack和queue详解

    作者简介:დ旧言~,目前大二,现在学习Java,c,c++,Python等 座右铭:松树千年终是朽,槿花一日自为荣。 目标:掌握stack和queue库,了解deque库 毒鸡汤:小时候,哭是我们解决问题的绝招,长大后,笑是我们面对现实的武器。 望小伙伴们点赞👍收藏✨加关注哟💕💕  今天

    2024年02月19日
    浏览(38)
  • 【C++】学习STL中的stack和queue

            今天这篇博客的内容主要关于STL中的stack、queue和priority_queue三种容器。         stack和queue的使用方式非常简单,我们只要根据之前学习数据结构的经验和文档介绍就可以轻松上手。于是我们直接开始对它们的模拟实现。         stack和queue我们在数据结构阶段就曾经

    2024年02月10日
    浏览(38)
  • C++基础(13)——STL(stack、queue、list)

    本文主要介绍C++中STL中的stack、queue和list容器 栈中只有顶端元素才可以被外界调用,因此栈不允许有遍历的行为,其中string、vector、deque都可以遍历 队列中队头出数据,队尾进数据,且和栈一样不允许有遍历操作 queue容器装入自定义数据类型数据 链表由一系列的结点组成,结

    2024年02月10日
    浏览(37)
  • 【C++】STL——stack和queue使用及模拟实现

    🚀 作者简介:一名在后端领域学习,并渴望能够学有所成的追梦人。 🚁 个人主页:不 良 🔥 系列专栏:🛸C++  🛹Linux 📕 学习格言:博观而约取,厚积而薄发 🌹 欢迎进来的小伙伴,如果小伙伴们在学习的过程中,发现有需要纠正的地方,烦请指正,希望能够与诸君一同

    2024年02月13日
    浏览(43)
  • [C++] STL_stack && queue接口的模拟实现

    stack的文档介绍 1. stack是一种容器适配器,专门用在具有 后进先出 操作的上下文环境中,其删除只能从容器的一端进行元素的插入与提取操作。 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其底层的容器,并提供一组特定的成员函数来访问其元素,将

    2024年02月05日
    浏览(38)
  • STL容器适配器 -- stack和queue(使用+实现)(C++)

    栈和队列数据结构+画图分析如果对栈和队列的结构不了解的,可以先看该链接的内容 使用stack时需要头文件 #includestack stack是一种容器适配器,用于具有 后进先出 (LIFO)的环境中。只能从容器的一端(栈顶),执行删除、插入和提取操作。 stack是作为容器适配器实现的,容器

    2024年02月14日
    浏览(61)
  • 【041】从零开始:逐步学习使用C++ STL中的stack容器

    💡 作者简介:一个热爱分享高性能服务器后台开发知识的博主,目标是通过理论与代码实践的结合,让世界上看似难以掌握的技术变得易于理解与掌握。技能涵盖了多个领域,包括C/C++、Linux、Nginx、MySQL、Redis、fastdfs、kafka、Docker、TCP/IP、协程、DPDK等。 👉 🎖️ CSDN实力新星

    2024年02月16日
    浏览(41)
  • 【C++入门到精通】C++入门 —— 容器适配器、stack和queue(STL)

    文章绑定了VS平台下std::stack和std::queue的源码,大家可以下载了解一下😍 前面我们讲了C语言的基础知识,也了解了一些数据结构,并且讲了有关C++的命名空间的一些知识点以及关于C++的缺省参数、函数重载,引用 和 内联函数也认识了什么是类和对象以及怎么去new一个 ‘对象

    2024年02月12日
    浏览(45)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包