【C++初阶】STL详解(七)Stack与Queue的模拟实现

简介: 【C++初阶】STL详解(七)Stack与Queue的模拟实现


容器适配器

stack和queue有一点需要注意的是,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queue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容器。

在stack和queue的类模板声明当中我们就可以看到,它们的模板参数有两个,第一个是stack和queue当中所存储的元素类型,而另一个就是指定使用的容器类型。只不过当我们不指定使用何种容器的情况下,stack和queue都默认使用deque作为指定容器。

理解: 学过数据结构后我们都知道,stack和queue既可以使用顺序表实现,也可以使用链表实现。

在这里我们若是定义一个stack,并指定使用vector容器,则定义出来的stack实际上就是对vector容器进行了包装

stack的模拟实现:

知道了容器适配器后,stack的模拟实现就显得相当简单,我们只需要调用所指定容器的各个成员函数即可实现stack的各个函数接口。

模拟实现代码如下:

namespace NIC //防止命名冲突
{
  template<class T, class Container = std::deque<T>>
  class stack
  {
  public:
    //元素入栈
    void push(const T& x)
    {
      _con.push_back(x);
    }
    //元素出栈
    void pop()
    {
      _con.pop_back();
    }
    //获取栈顶元素
    T& top()
    {
      return _con.back();
    }
    const T& top() const
    {
      return _con.back();
    }
    //获取栈中有效元素个数
    size_t size() const
    {
      return _con.size();
    }
    //判断栈是否为空
    bool empty() const
    {
      return _con.empty();
    }
    //交换两个栈中的数据
    void swap(stack<T, Container>& st)
    {
      _con.swap(st._con);
    }
  private:
    Container _con;
  };
}

测试一下:

queue的模拟实现:

同样的方式,我们也是通过调用所指定容器的各个成员函数来实现queue的。

模拟实现代码如下:

namespace NICO //防止命名冲突
{
  template<class T, class Container = std::deque<T>>
  class queue
  {
  public:
    //队尾入队列
    void push(const T& x)
    {
      _con.push_back(x);
    }
    //队头出队列
    void pop()
    {
      _con.pop_front();
    }
    //获取队头元素
    T& front()
    {
      return _con.front();
    }
    const T& front() const
    {
      return _con.front();
    }
    //获取队尾元素
    T& back()
    {
      return _con.back();
    }
    const T& back() const
    {
      return _con.back();
    }
    //获取队列中有效元素个数
    size_t size() const
    {
      return _con.size();
    }
    //判断队列是否为空
    bool empty() const
    {
      return _con.empty();
    }
    //交换两个队列中的数据
    void swap(queue<T, Container>& q)
    {
      _con.swap(q._con);
    }
  private:
    Container _con;
  };
}

测试一下:

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