🚀前言
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前面我们已经学习了list容器的相关知识，本文主要介绍STL中另外两种重要的结构，stack和queue。但是在STL中这两者并没有划分在容器范围内，而是将其称为容器适配器。
一，容器适配器
1，什么是容器适配器
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。
2，STL标准库中stack和queue的底层适配
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，比如：
二，双端队列deque的介绍
1，deque的原理介绍
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在功能上是vector和list的结合体，如图：
deque并不是真正连续的空间，而是由一小段一小段连续的buff小数组和中控数组(指针数组)构成，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：
小数组满了之后不扩容，而是再开辟一小段空间做buff，并且开辟buff数组时并不是从中控数组的开头开始申请的，而是在中间，头插尾插时才向两边申请。
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：
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，并且deque的中间位置的insert 和erase 也要挪动数据，效率并不高。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。
3，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。
三，对于stack和queue的使用和模拟实现
1，stack和queue的使用
首先，使用stack和queue需要包含头文件< satck > 和 < queue >。
stack和queue的主要接口十分简单：
代码如下：
#include<stack> #include<queue> int main() { //stack的使用 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; //queue的使用 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; return 0; }
2，stack的模拟实现
//template <class T,class Con = list<T>> //template <class T,class Con = vector<T>> template <class T,class Con = deque<T>> 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()const { return _con.empty(); } private: Con _con; };
3，queue的模拟实现
//template<class T, class Con = list<T>> template<class T, class Con = deque<T>> class queue { public: void push(const T& x) { _con.push_back(x); } void pop() { _con.pop_front(); } T& back() { return _con.back(); } const T& back()const { return _con.back(); } T& front() { return _con.front(); } const T& front()const { return _con.front(); } size_t size()const { return _con.size(); } bool empty()const { return _con.empty(); } private: Con _con; };
