【C++】栈和队列

目录

前言

一、stack

[1. 栈的定义](#1. 栈的定义)

[2. 成员函数](#2. 成员函数)

二、queue

[1. 队列的定义](#1. 队列的定义)

[2. 成员函数](#2. 成员函数)

三、priority_queue

[1. 优先队列的定义](#1. 优先队列的定义)

[2. 成员函数](#2. 成员函数)

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前言

栈和队列是STL中很重要的两个容器，栈的特点是先进后出；队列的特点是先进先出。还有优先队列，其特点为容器内数据出队列时为按其大小顺序出。

本文将介绍着以上容器，并贴出模拟实现。

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一、stack

1. 栈的定义

**栈：**一种特殊的线性表，其只允许在固定的一端进行插入和删除元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底。栈中的数据元素遵守后进先出LIFO（Last In First Out）的原则。

//template <class T, class Container = deque<T> > class stack;
//T：容器内元素数据类型
//Container：栈的底层数据结构，缺省时默认为双端队列
//例：
stack<int, vector<int>> st1; //底层为vector，栈内数据类型为int

stack<string, list<string>> st2; //底层为list，栈内数据类型为string

2. 成员函数

1. push(T val)：数据入栈；
2. pop()：数据出栈；
3. top()：返回栈顶元素；
4. size()：返回栈内元素个数；
5. empty()：栈空则返回true，否则返回false；

二、queue

1. 队列的定义

**队列：**只允许在一端进行插入数据操作，在另一端进行删除数据操作的特殊线性表，队列具有先进先出 FIFO(First In First Out) 入队列：进行插入操作的一端称为队尾 出队列：进行删除操作的一端称为队头。

//template <class T, class Container = deque<T> > class queue;
//T：容器内元素数据类型
//Container：栈的底层数据结构，缺省时默认为双端队列
//例：
queue<int, vector<int>> qu1; //底层为vector，队列内数据类型为int

queue<string, list<string>> qu2; //底层为list，队列内数据类型为string

2. 成员函数

1. push(T val)：数据入队列；
2. pop()：数据出队列；
3. top()：返回队列头元素；
4. size()：返回队列内元素个数；
5. empty()：队列空则返回true，否则返回false；

三、priority_queue

1. 优先队列的定义

**优先队列：**优先队列也是一种队列，只不过不同的是，优先队列的出队顺序是按照优先级来的；在有些情况下，可能需要找到元素集合中的最小或者最大元素，可以利用优先队列ADT来完成操作，优先队列ADT是一种数据结构，它支持插入和删除最小值操作（返回并删除最小元素）或删除最大值操作（返回并删除最大元素）；

优先队列的底层一般为堆。

//template <class T, class Container = vector<T>,  class Compare = less<typename Container::value_type> > class priority_queue;
//T：容器内元素数据类型
//Container：栈的底层数据结构，缺省时默认为vector
//Compare：仿函数，STL中提供less与greater，less为大堆，greater为小堆
//例：
priority_queue<int> qu1; //底层为vector，队列内数据类型为int，大堆

priority_queue<string, vector<string>, greater> qu2; //底层为vector，队列内数据类型为string，小堆

2. 成员函数

1. push(T val)：数据入堆；
2. pop()：数据出堆；
3. top()：返回堆顶元素；
4. size()：返回队列内元素个数；
5. empty()：堆空则返回true，否则返回false；