STL容器适配器 stack, queue

时间:2021-05-26 19:41:57

  stack是一种后进先出(last in first out)的数据结构。它只有一个出口,如图所示。stack允许新增元素,删除元素,取得最顶端元素。但除了最顶端外,没有其他任何地方可以存储stack的其他元素,换言之,stack不允许有遍历行为。

将元素推入stack的操作称为push, 将元素推出stack的操作称为pop.

 STL容器适配器 stack, queue

 

   为什么将stack称为适配器呢?我们先来看看适配器是怎么定义的。具有这种“修改某物接口,形成另一种风貌”之性质者,称为adapter(适配器)。换言之,由于stack的性质,可以使用vector或deque或list为底部结构进行一定的修改,轻易形成一个stack.

  来看看stack的模板声明:

template<class T, class Sequence = deque<T>>
class stack {
//
protected:
Sequeue c;
//底层容器
public:
 
bool empty() const { return c.empty(); }
size_type size()
const { return c.size(); } reference top() { return c.back(); }
const_reference top() {
return c.back(); }
void push(const value_type& x) { c.push_back(x); }
void pop() { c.pop_back(); }
};

  stack有2个模板参数,第二个Sequence(底层容器)默认的为deque。当然如果我们需要使用vector或list的话,必须自己指定出来。

  测试代码:

#include <stack>
#include
<list>
#include
<vector>
#include
<iostream>
#include
<algorithm>
using namespace std;

int main()
{
// stack<int, vector<int>> mystack; // 底层容器使用vector
// stack<int, deque<int>> mystack; // 底层容器使用deque (默认情况下)
stack<int, list<int>> mystack; // 底层容器使用list


mystack.push(
1);
mystack.push(
3);
mystack.push(
6);
mystack.push(
7);
mystack.push(
2);

cout
<< mystack.size() << endl; // 5
cout << mystack.top() << endl; // 2

mystack.pop();
cout
<< mystack.top() << endl; // 7
mystack.pop();
cout
<< mystack.top() << endl; // 6
mystack.pop();
cout
<< mystack.top() << endl; // 3

cout
<< mystack.size() << endl; // 2

return 0;
}

  queue(队列)是一种先进先出(first in first out)的数据结构。他有两个端口,如下图所示。queue允许新增元素,删除元素,从最底端加入元素,取得最顶端元素等,但除了最底端可以加入,最顶端可以取出外,没有任何其他方法可以存取queue的其他元素。换言之,queue不允许有遍历行为。

  将元素推入queue的操作称为push, 将元素推出queue的操作称为pop.

STL容器适配器 stack, queue

  来看看queue的模板声明:

template<class T, class Sequence = deque<T>>
class queue {
//
protected:
Sequeue c;
//底层容器
public:
 
bool empty() const { return c.empty(); }
size_type size()
const { return c.size(); }
reference front() {
return c.front(); }
const_reference front() {
return c.front(); }
reference back() {
return c.back(); }
const_reference back() {
return c.back(); }
void push(const value_type& x) { c.push_back(x); }
void pop() {c.pop_front(); }
};

  由于queue的结构性质,无法使用vector作为其底层容器(由于效率问题,vector类并未定义相关front函数),我们可以使用deque(默认)和list作为它的底层容器。  

  测试代码:

#include <queue>
#include
<list>
#include
<iostream>
#include
<algorithm>
using namespace std;

int main()
{

//
queue<int, deque<int>> myque; // 使用deque作为底层容器(默认)
queue<int, list<int>> myque; // 使用list作为底层容器

myque.push(
1);
myque.push(
3);
myque.push(
6);
myque.push(
7);
myque.push(
2);

cout
<< myque.size() << endl; // 5
cout << myque.front() << endl; // 1

myque.pop();
cout
<< myque.front() << endl; // 3
myque.pop();
cout
<< myque.front() << endl; // 6
myque.pop();
cout
<< myque.front() << endl; // 7

cout
<< myque.size() << endl; // 2

return 0;
}

  特别注意,由于stack,queue的特性,它们没有迭代器。