【C++】了解设计模式、 stack&queue的使用与模拟实现（上）

1.设计模式

设计模式(design pattern)是对面向对象设计中反复出现的问题的解决方案。这个术语是在1990年代由Erich Gamma等人从建筑设计领域引入到计算机科学中来的。这个术语的含义还存有争议。算法不是设计模式，因为算法致力于解决问题而非设计问题。设计模式通常描述了一组相互紧密作用的类与对象。设计模式提供一种讨论软件设计的公共语言，使得熟练设计者的设计经验可以被初学者和其他设计者掌握。设计模式还为软件重构提供了目标。

总之，设计模式就是为了解决某类重复出现的问题而出现的一套成功或有效的解决方案

设计模式一共有23种，目前我们接触到的设计模式主要就是迭代器模式(Iterator Pattern)。

迭代器模式：迭代器封装之后，提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，不暴露底层细节

那么从本文开始，我们要接触到一个新的设计模式——适配器模式(Adapter Pattern)

适配器模式：适配器实际上是一种转换，将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作

2.stack

1.stack的使用

1.stack的结构

可以看到模板参数和我们之前看到的list，vector不同，stack的第二个模板参数是一个容器，在下面的介绍中也能看到，stack是一种容器适配器。本质上就是为这种容器提供一类特定的接口。

2.stack的接口

可以看到，stack的接口比容器的接口少了很多。这些接口使用起来很容易，所以这里就不做示范了。如果需要查看接口的详细信息，这里还是推荐cplusplus.com

2.stack的模拟实现

1.stack的结构

在上文中我们看到stack类模板的模板参数有两个，第一个是存放元素类型，第二个是容器类型，这里容器类型我们与库里面的实现保持统一，默认容器是deque，后文将会介绍deque这个容器

stack这个类中，由于使用了容器，所以在成员变量中，只需要一个容器对象用于存放数据即可，所以结构如下

namespace zht//这里把实现的stack包在命名空间中
{
  template<class T, class Container = std::deque<T>>
  class stack
  {
  public:
    //成员函数
  private:
    Container _con;
  };
}

2.接口实现

按照上述接口的介绍，我们实现一下上述的重点接口。由于stack是使用了其他容器的，所以我们直接调用该容器的接口即可

//构造函数：我们不显示写，编译器生成。直接调用_con的默认构造
bool empty() const
{
    return _con.empty();
}
size_t size() const
{
    return _con.size();
}
const T& top() 
{
    return _con.back();//适配这类操作的容器都是支持back或者front接口的，直接调用即可
}
void push(const T& val)
{
    _con.push_back(val);
}
void pop()
{
    _con.pop_back();
}

3.queue

1.queue的使用

1.queue的结构

与stack相同，queue也是一个容器适配器，但是和stack的规则不相同，stack是后进先出：LIFO，queue是先进先出：FIFO。

3.queue的接口

和stack很相似的接口，就不一一解释了，如果有需要，可以去cplusplus.com查看详细文档.