stack的使用与模拟实现
stack的介绍
- std::stack
- template <class T, class Container = deque > class stack;
- LIFO stack（后进先出的栈）
【说明】
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，容器适配器即使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的底层容器可以使任何标准的容器类模板或者一些其他的容器类，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
- 标准容器vector、deque、list均符合这些需求，默认情况下，如果没有stack指定特定的底层容器，默认情况下使用deque。
stack的使用
Member functions（成员函数）
构造函数
- std::stack::stack
- explicit stack (const container_type& ctnr = container_type());
- 栈的构造
stack<int> st1;
empty
- std::stack::empty
- bool empty() const;
- 检测stack是否为空
stack<int> st1; if (st1.empty()) { cout << " true" << endl; }
push
- std::stack::push
- void push (const value_type& val);
- 将元素val压入stack中
stack<int> st1; st1.push(1); st1.push(2); st1.push(3); st1.push(4);
size
- std::stack::size
- size_type size() const;
- 返回stack中元素的个数
stack<int> st1; st1.push(1); st1.push(2); st1.push(3); st1.push(4); cout << st1.size() << endl;
top
- std::stack::top
- value_type& top();
- const value_type& top() const;
stack<int> st1; st1.push(1); st1.push(2); st1.push(3); st1.push(4); cout << st1.top() << endl;
pop
- std::stack::pop
- void pop();
- 将stack中尾部的元素弹出
stack<int> st1; st1.push(1); st1.push(2); st1.push(3); st1.push(4); cout << st1.top() << endl; st1.pop(); cout << st1.top() << endl;
Non-member function overloads（非成员函数重载）
relational operators (stack)
- stack的关系运算符
stack的模拟实现
namespace my_std { template<class T, class Container = std::vector<T>> class stack { public: stack() {} void push(const T& val) { _con.push_back(val); } void pop() { _con.pop_back(); } T& top() { return _con.back(); } const T& top()const { return _con.back(); } size_t size() { return _con.size(); } bool empty() { return _con.empty(); } private: Container _con; }; }
从栈的接口来看，栈实际上是一种特殊的vector，因此可以使用vector模拟实现stack。
queue的使用与模拟实现
queue的介绍
- std::queue
- template <class T, class Container = deque > class queue;
- 先进先出的队列
【说明】
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，其中从容器一段插入元素，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，从对头出队列。
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：返回对头元素的引用
- back：返回队元素的引用
- push_back：在队列尾部入队列
- pop_back：在队列头部入队列
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queue实例化指定容器类，则使用标准容器deque。
queue的使用
Member functions（成员函数）
构造函数
- std::queue::queue
- explicit queue (const container_type& ctnr = container_type());
- 构造空的队列
queue<int> q;
empty
- std::queue::empty
- bool empty() const;
- 检测队列是否未空，为空返回真，否则返回假
queue<int> q; if (q.empty()) { cout << true << endl; } else { cout << false << endl; }
push
- std::queue::push
- void push (const value_type& val);
- 在队尾将元素val入队列
queue<int> q; q.push(1); q.push(2); q.push(3); q.push(4);
pop
- std::queue::pop
- void pop();
- 将对头元素出队列
queue<int> q; q.push(1); q.push(2); q.push(3); q.push(4); q.pop();
size
- std::queue::size
- size_type size() const;
- 返回队列中有效元素的个数
queue<int> q; q.push(1); q.push(2); q.push(3); q.push(4); q.pop(); cout << q.size() << endl;
front
- std::queue::front
- value_type& front();
- const value_type& front() const;
- 返回对头元素的引用
queue<int> q; q.push(10); q.push(2); q.front() -= q.back(); cout << q.front() << endl;
back
- std::queue::back
- value_type& back();
- const value_type& back() const;
- 返回队尾元素的引用
queue<int> q; q.push(10); q.push(2); q.front() -= q.back(); cout << q.front() << endl;
Non-member function overloads（非成员函数）
- queue的关系运算符
queue的模拟实现
#pragma once #include<list> namespace my_std { template<class T, class Container = std::list<T>> class queue { public: queue() {} void push(const T& val) { _con.push_back(val); } 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: Container _con; }; }
由于queue的接口存在头删与尾插，使用vector来封装的效率太低，所以可以使用list来模拟实现queue。
