[STL]stack和queue模拟实现

[STL]stack和queue模拟实现

文章目录

stack模拟实现

stack是一种容器适配器,标准容器vector、deque、list都可以作为实现stack的底层数据结构,因为它们都具备以下功能:

  • 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

stack会将这些已有的容器进行转化,转换成能够以栈的方式使用的形式,stack的整体结构如下:

c++ 复制代码
template<class T, class Container = vector<T>>
    class stack
    {
        public:
        void push(const T& x) {}; //将数据压入栈中
        void pop() {}; //将栈顶数据弹出
        const T& top() {};	//获取栈顶数据
        size_t size() {};	//获取栈的数据个数
        bool empty() {};	//判断栈是否为空
        private:
        Container _con;
    };

说明: 由于stack可以由不同的容器实现,模板中的Container用于传入不同种类的容器。

push函数

push函数的功能是将数据压入栈中,只需要使用各个容器都可以使用的尾插函数来模拟实现即可。

c++ 复制代码
void push(const T& x)
{
	_con.push_back(x);
}

pop函数

pop函数的功能是将栈顶的数据删除,只需要使用各个容器都可以使用的尾删函数来模拟实现即可。

c++ 复制代码
void pop()
{
    _con.pop_back();
}

top函数

top函数的功能是获取栈顶的数据,只需要使用各个容器都可以使用的获取尾部数据的函数来模拟实现即可,然后返回数据的const引用。

c++ 复制代码
const T& top()
{
    return _con.back();
}

size函数

size函数的功能是获取栈内数据个数,只需要使用各个容器都可以使用的获取数据个数函数来模拟实现即可。

c++ 复制代码
size_t size()
{
    return _con.size();
}

说明: 返回值使用的size_t是无符号整数,是为了兼容不同容器可能会有的有符号整数和无符号整数的区别。

empty函数

empty函数的功能是判断栈是否为空,只需要使用各个容器都可以使用的判断是否为空的函数来模拟实现即可。

c++ 复制代码
bool empty()
{
    return _con.empty();
}

stack模拟实现的完整代码

stack模拟实现的完整代码如下:

c++ 复制代码
template<class T, class Container = vector<T>>
    class stack
    {
        public:
        void push(const T& x)
        {
            _con.push_back(x);
        }

        void pop()
        {
            _con.pop_back();
        }

        const T& top()
        {
            return _con.back();
        }

        size_t size()
        {
            return _con.size();
        }

        bool empty()
        {
            return _con.empty();
        }

        private:
        Container _con;
    };

queue模拟实现

queue是一种容器适配器,标准容器类deque和list都可以作为实现queue的底层数据结构,因为它们都具备以下功能:

  • 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

queue会将这些已有的容器进行转化,转换成能够以队列的方式使用的形式,queue的整体结构如下:

c++ 复制代码
template<class T, class Container=list<T>>
    class queue
    {
        public:
        void push(const T& x); //将数据入队
        void pop(); //将栈顶数据出队
        const T& front();	//获取队头数据
        const T& back();	//获取队尾数据
        size_t size();	//获取栈的数据个数
        bool empty();	//判断栈是否为空
        private:
        Container _con;
    };

说明: 由于queue可以由不同的容器实现,模板中的Container用于传入不同种类的容器。

push函数

push函数的功能是尾插数据入队,只需要使用各个容器都可以使用的尾插函数来模拟实现即可。

c++ 复制代码
void push(const T& x)
{
	_con.push_back(x);
}

pop函数

pop函数的功能是将队头的数据删除,只需要使用各个容器都可以使用的头删函数来模拟实现即可。

c++ 复制代码
void pop()
{
    _con.pop_front();
}

front函数

front函数的功能是获取队头的数据,只需要使用各个容器都可以使用的获取头部数据的函数来模拟实现即可,然后返回数据的const引用。

c++ 复制代码
const T& top()
{
    return _con.front();
}

back函数

back函数的功能是获取队尾的数据,只需要使用各个容器都可以使用的获取尾部数据的函数来模拟实现即可,然后返回数据的const引用。

c++ 复制代码
const T& top()
{
    return _con.back();
}

size函数

size函数的功能是获取队列内数据个数,只需要使用各个容器都可以使用的获取数据个数函数来模拟实现即可。

c++ 复制代码
size_t size()
{
    return _con.size();
}

说明: 返回值使用的size_t是无符号整数,是为了兼容不同容器可能会有的有符号整数和无符号整数的区别。

empty函数

empty函数的功能是判断队列是否为空,只需要使用各个容器都可以使用的判断是否为空的函数来模拟实现即可。

c++ 复制代码
bool empty()
{
    return _con.empty();
}

queue模拟实现的完整代码

queue模拟实现的完整代码如下:

c++ 复制代码
template<class T, class Container=list<T>>
    class queue
    {
        public:
        void push(const T& x)
        {
            _con.push_back(x);
        }

        void pop()
        {
            _con.pop_front();
        }

        const T& front()
        {
            return _con.front();
        }

        const T& back()
        {
            return _con.back();
        }

        size_t size()
        {
            return _con.size();
        }

        bool empty()
        {
            return _con.empty();
        }

        private:
        Container _con;
    };
相关推荐
森焱森7 分钟前
水下航行器外形分类详解
c语言·单片机·算法·架构·无人机
QuantumStack2 小时前
【C++ 真题】P1104 生日
开发语言·c++·算法
天若有情6732 小时前
01_软件卓越之道:功能性与需求满足
c++·软件工程·软件
whoarethenext2 小时前
使用 C++/OpenCV 和 MFCC 构建双重认证智能门禁系统
开发语言·c++·opencv·mfcc
Jay_5153 小时前
C++多态与虚函数详解:从入门到精通
开发语言·c++
xiaolang_8616_wjl4 小时前
c++文字游戏_闯关打怪
开发语言·数据结构·c++·算法·c++20
small_wh1te_coder4 小时前
硬件嵌入式学习路线大总结(一):C语言与linux。内功心法——从入门到精通,彻底打通你的任督二脉!
linux·c语言·汇编·嵌入式硬件·算法·c
FrostedLotus·霜莲5 小时前
C++主流编辑器特点比较
开发语言·c++·编辑器
黑听人9 小时前
【力扣 简单 C】70. 爬楼梯
c语言·leetcode
杜子不疼.9 小时前
二分查找,乘法口诀表,判断闰年,判断素数,使用函数实现数组操作
c语言