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stack的介绍和使用
stack的介绍
stack的使用
queue的介绍和使用
queue的介绍
queue的使用
容器适配器
什么是适配器
STL中stack和queue的底层结构
d…
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stack的介绍和使用
stack的介绍
stack的使用
queue的介绍和使用
queue的介绍
queue的使用
容器适配器
什么是适配器
STL中stack和queue的底层结构
deque的介绍
deque的缺陷
为什么选择deque作为stack和queue的底层默认容器
stack的模拟实现
queue的模拟实现 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。 stack的使用
函数名称 函数作用 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
stackint st;st.push(1);st.push(2);st.push(3);st.push(4);st.push(5);cout st.size() endl;while (!st.empty()){cout st.top() ;st.pop();} 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检测队列是否为空size返回队列中有效元素的个数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
函数名称函数作用queue()构造空的队列empty()检测队列是否为空是返回true否则返回falsesize()返回队列中有效元素的个数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 queueint qu;qu.push(1);qu.push(2);qu.push(3);qu.push(4);qu.push(5);cout qu.size() endl;while (!qu.empty()){cout qu.front() ;qu.pop();} 容器适配器
什么是适配器 适配器是一种设计模式(设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结)该种模式是将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。 STL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。 deque的介绍
deque(双端队列)是一种双开口的连续空间的数据结构双开口的含义是 可以在头尾两端进行插入和删除操作且时间复杂度为O(1)与vector比较头插效率高不需要搬移元素与list比较空间利用率比较高。 deque并不是真正连续的空间而是由一段段连续的小空间拼接而成的实际deque类似于一个动态的二维数组 其底层结构如下图所示 双端队列底层是一段假象的连续空间实际是分段连续的为了维护其“整体连续”以及随机访问的假象落在了deque的迭代器身上因此deque的迭代器设计就比较复杂如下图所示 deque的缺陷
与vector比较deque的优势是 头部插入和删除时不需要搬移元素效率特别高而且在扩容时也不需要搬移大量的元素因此其效率是必vector高的。 与list比较其底层是连续空间空间利用率比较高不需要存储额外字段。但是deque有一个致命缺陷 不适合遍历因为在遍历时deque的迭代器要频繁的去检测其是否移动到某段小空间的边界导致效率低下而序列式场景中可能需要经常遍历因此在实际中需要线性结构时大多数情况下优先考虑vector和listdeque的应用并不多而目前能看到的一个应用就是STL用其作为stack和queue的底层数据结构。 为什么选择deque作为stack和queue的底层默认容器
stack是一种后进先出的特殊线性数据结构因此只要具有push_back()和pop_back()操作的线性结构都可以作为stack的底层容器比如vector和list都可以queue是先进先出的特殊线性数据结构只要具有push_back和pop_front操作的线性结构都可以作为queue的底层容器比如list。但是STL中对stack和queue默认选择deque作为其底层容器主要是因为 1. stack和queue不需要遍历(因此stack和queue没有迭代器)只需要在固定的一端或者两端进行操作。 2. 在stack中元素增长时deque比vector的效率高(扩容时不需要搬移大量数据)queue中的元素增长时deque不仅效率高而且内存使用率高。 结合了deque的优点而完美的避开了其缺陷。 stack的模拟实现
templateclass T, class ContainerdequeTclass Stack{public:void push(const T x){_con.push_back(x);}T top(){return _con.back();}void pop(){_con.pop_back();}size_t size(){return _con.size();}bool empty(){return _con.empty();}private:Container _con;};
容器适配器默认缺省为deque但是对于stack的特点尾插尾删使用vector和list都可以。 queue的模拟实现
templateclass T ,class ContainerdequeTclass Queue{public:void push(const T x){_con.push_back(x);}T front(){return _con.front();}void pop(){_con.pop_front();}size_t size(){return _con.size();}bool empty(){return _con.empty();}private:Container _con;
queue和stack的默认缺省适配器也是deque但是对于queue的特点头删尾插适配器可以使用list不可以使用vector因为对于vector来说头删需要移动数据不是很方便。 今天对适配器以及stack和queue的介绍、使用、模拟实现的分享到这就结束了希望大家读完后有很大的收获也可以在评论区点评文章中的内容和分享自己的看法。您三连的支持就是我前进的动力感谢大家的支持 !
