C++之stack 和 queue（上）：https://developer.aliyun.com/article/1624999
3.适配器
3.1 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。
3.2 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：
3.3 deque 的介绍（了解）
3.3.1 deque的原理
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：
那deque是如何借助其迭代器维护其假想连续的结构呢？ 如下图所示
3.3.2 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list，deque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。
3.4 STL标准库中对于stack和queue的模拟实现
3.4.1 stack 的模拟
#include<deque> namespace my_stack { template<class T, class Con = deque<T>> //template<class T, class Con = vector<T>> //template<class T, class Con = list<T>> class stack { public: stack() {} void push(const T& x){ _c.push_back(x); } void pop() { _c.pop_back(); } T& top() { return _c.back(); } const T& top()const { return _c.back(); } size_t size()const { return _c.size(); } bool empty()const { return _c.empty(); } private: Con _c; }; }
3.4.2 queue 的模拟
#include<deque> #include <list> namespace my_queue { template<class T, class Con = deque<T>> //template<class T, class Con = list<T>> class queue { public: queue() {} void push(const T& x) { _c.push_back(x); } void pop() { _c.pop_front(); } T& back() { return _c.back(); } const T& back()const { return _c.back(); } T& front() { return _c.front(); } const T& front()const { return _c.front(); } size_t size()const { return _c.size(); } bool empty()const { return _c.empty(); } private: Con _c; }; }
测试代码参考
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <iostream> #include <stack> #include <queue> using namespace std; #include "stack.h" #include "queue.h" void print() { } void test_stack() { stack<int>s1; s1.push(1); s1.push(2); s1.push(3); s1.push(4); s1.push(5); cout << s1.size() << endl; cout << s1.top() << endl; s1.pop(); cout << s1.top() << endl; } void test_queue() { queue<int>q1; q1.push(1); q1.push(2); q1.push(3); q1.push(4); q1.push(5); cout << q1.size() << endl; cout << q1.front() << endl; cout << q1.back() << endl; q1.pop(); cout << q1.front() << endl; } int main() { //test_stack(); //test_queue(); /* my_stack::stack<int,list<int>>s1; s1.push(1); s1.push(2); s1.push(3); s1.push(4); s1.push(5); cout << s1.size() << endl; cout << s1.top() << endl; s1.pop(); cout << s1.top() << endl; cout << s1.back() << endl; cout << s1.front() << endl; */ my_queue::queue<int> q1; q1.push(1); q1.push(2); q1.push(3); q1.push(520); q1.push(1314); cout << q1.back() << endl; cout << q1.front() << endl; q1.pop(); cout << q1.back() << endl; cout << q1.front() << endl; my_stack::stack<int> q2; q2.push(1); q2.push(2); q2.push(3); q2.push(520); q2.push(1314); cout << q2.top() << endl; cout << q2.top()<< endl; q2.pop(); cout << q2.top() << endl; const my_stack::stack<int>& crefMyStack = q2; cout << "Top element (const) is: " << crefMyStack.top() << endl; return 0; }
结束语
本次博客内容就到此结束了。理所当然C++下的stack和queue的实现更加的简便和多种多样！
最后感谢各位友友们的捧场和支持，给小编留个赞吧！！！
