一、stack 和 queue 类
1、stack
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。
2、queue
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。
二、容器适配器
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。
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。
简单来说：从前面的学习中，我们知道栈和队列是具有特殊特性的数组或链表，即他们都是通过数组或者链表来实现的，因此我们可以直接使用 vector 或者 list 来帮助我们进行适配，从而实现 stack 和 queue。（他们都是使用容器转换出来的）
三、stack的实现
stack.h
#pragma once #include<deque> namespace zdl { template<class T, class Container = deque<T>>/* 适配器，可以用链 表或数组去实现这个栈，默认是deque*/ class stack { public: void push(const T& x) { _con.push_back(x); } void pop() { _con.pop_back(); } T& top() { return _con.back(); } const T& top()const { return _con.back(); } size_t size()const { return _con.size(); } bool empty() { return _con.empty(); } private: // vector<T> _con; 不一定就是数组实现这个栈，链表也可以，所以用Container模板参数 // list<T> _con; Container _con; }; }
四、queue的实现
queue.h
#pragma once #include<deque> namespace zdl { template<class T, class Container = deque<T>>/* 适配器，可以用 链表去实现这个队列*/ class queue //只能用list的适配器，因为 vector 没有头删函数 { public: void push(const T& x) { _con.push_back(x); } void pop() { _con.pop_front(); } T& back() { return _con.back(); } T& front() { return _con.front(); } const T& back()const { return _con.back(); } const T& front()const { return _con.front(); } size_t size()const { return _con.size(); } bool empty()const { return _con.empty(); } private: //vector<T> _con; 不一定就是数组实现这个栈，链表也可以，所以用Container模板参数 Container _con; }; }
注：queue只能用 list 的适配器，因为 vector 没有头删函数，无法完成 queue 的队头出的性质。
下面我们来测试一下
test.cpp
#include<iostream> #include<vector> #include<list> #include"queue.h" #include"stack.h" using namespace std; void test_stack() { //zdl::stack<int,vector<int>> st; zdl::stack<int> st; st.push(1); st.push(2); st.push(3); st.push(4); while (!st.empty()) { cout << st.top() << " "; st.pop(); } cout << endl; zdl::stack<int, list<int>> s; s.push(1); s.push(2); s.push(3); s.push(4); while (!s.empty()) { cout << s.top() << " "; s.pop(); } cout << endl; } void test_queue() { zdl::queue<int> q; q.push(1); q.push(2); q.push(3); q.push(4); while (!q.empty()) { cout << q.front() << " "; q.pop(); } cout << endl; } int main() { test_stack(); test_queue(); return 0; }
五、双端队列deque
从上面来看，我们发现了， stack 和 queue 的第二个参数有一个缺省值，deque。
相比于 vector，它支持头插和头删，相比于 list ，它支持随机访问，它就像一个 vector 和 list的结合体。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。
deque的缺点：1、operator[]的计算稍显复杂，大量使用，性能低下
2、中间插入删除效率不高
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。
