基于探索C++特殊容器类型：容器适配器+底层实现原理

**前引：**容器适配器（Container Adapters）是C++标准库提供的一些特殊容器，它们基于已有的顺序容器（如vector、deque、list）实现，但提供了不同的接口以满足特定的数据结构需求。容器适配器只提供特定操作，隐藏了底层容器的部分功能。主要有三种：stack（栈）、queue（队列）和priority_queue（优先队列），我们一起来看看吧！

适配器介绍

适配器介绍

容器适配器是C++标准库提供的特殊容器类型，它们基于现有顺序容器实现，但提供受限接口和特定行为。它们不是完整的容器，而是对底层容器的包装

三大容器适配器

（1）stack：默认底层容器为 deque，遵循后进先出

（2）queue：默认底层容器为 deque，遵循先进先出

（3）priority_queue：默认底层容器为 vector，优先级最高者先出

特性讲解

（2）在元素访问上受限：比如 stack 只能访问栈顶元素

比如 queue 遵循先进先出，只能访问队头元素

（2）不支持迭代器的使用

（3）适用于特定的数据结构

stack的底层实现

我们上面已经说到 stack 的底层容器为 deque，虽然 deque 可以两端进出，因此需要我们封装

类模板定义

既然 stack 是通过底层封装 deque 实现的，而我们实际在使用 stack 中，只需要一个类模板参数，因此我们推出如果要使用 deque 作为底层，应该需要缺省参数

cpp 复制代码

template<class T,class contain=std::deque<T>>
class stack
{
public:

	//实现

private:

	contain x;
};

这里的 contain 作为类模板参数应该是 deque<T> 数据结构类型，T 是数据类型

这个 stack 类里面其实是用的 deque 作为底层，只是通过进行了封装

deque 的存储是数组形式的，比如存1、2、3，那么数组里面应该是【1，2，3】所以注意区分如果转化为栈的话，那么栈顶应该是3的位置，注意转换！

入栈

cpp 复制代码

//入栈
void push(const T& date)
{
    //注意deque是数组形式的存储，栈顶就是数组的尾端
	x.push_back(date);
}

出栈

cpp 复制代码

//出栈
void pop()
{
	x.pop_back();
}

获取栈顶元素

cpp 复制代码

//获取栈顶元素
T& top()
{
	return x.back();
}

判断栈空

cpp 复制代码

//判断栈空
bool empty()
{
	return x.empty();
}

获取栈元素

cpp 复制代码

//计算栈元素个数
T size()
{
	return x.size();
}

效果展示

cpp 复制代码

void text1_t()
{
	stack<int> V;
	V.push(10);
	V.push(20);
	V.push(30);
	V.push(40);
	V.push(50);
	//获取栈顶元素
	std::cout << V.top() << std::endl;
	//获取栈元素个数
	std::cout << V.size() << std::endl;
	//判断栈空
	std::cout << V.empty() << std::endl;
	//出栈顶元素
	V.pop();
	//获取栈顶元素
	std::cout << V.top();
}

queue的底层实现

类模板定义

cpp 复制代码

template<class T,class contain=std::deque<T>>
class queue
{
public:

	//实现

private:

	contain y;
};

入队列

cpp 复制代码

//入队列
void push(const T& date)
{
	y.push_back(date);
}

获取队头元素

cpp 复制代码

//获取队头元素
T& front()
{
	return y.front();
}

获取队尾元素

cpp 复制代码

//获取队尾元素
T& back()
{
	return y.back();
}

出队列

cpp 复制代码

//出队列
void pop()
{
	y.pop_front();
}

获取队列元素个数

cpp 复制代码

//计算队列元素个数
T size()
{
	return y.size();
}

判断队空

cpp 复制代码

//判断队空
bool empty()
{
	return y.empty();
}

效果展示

cpp 复制代码

void text2_t()
{
	queue<int> V;
	V.push(10);
	V.push(20);
	V.push(30);
	V.push(40);
	V.push(50);
	//获取队头元素
	std::cout << V.front() << std::endl;
	//获取队尾元素
	std::cout << V.back() << std::endl;
	//获取队元素个数
	std::cout << V.size() << std::endl;
	//判断队空
	std::cout << V.empty() << std::endl;
	//出队头元素
	V.pop();
	//获取队头元素
	std::cout << V.front();
}