本文是小编巩固自身而作，如有错误，欢迎指出！
本次我们介绍STL中的stack和queue和其相关的一些容器和仿函数
一.stack and queue
1.适配器
stack和queue其实不是真正意义上的容器，而是容器适配器，而容器适配器又是什么呢？
在C++中，容器适配器（Container Adapters）是一种特殊的容器，它们不提供独立的底层数据存储结构，而是基于其他基础容器（如 vector、deque、list）来实现特定的功能和接口。
简单来说就是之前我们学习的时要了解stack和queue的底层是什么，是数组还是队列，同理在c++就考虑他的底层是vector还是list等等
而在官方给的底层是deque
而deque又是什么呢？
2.deque
全称为"double-ended queue"，即双端队列，是 C++ 标准模板库（STL）中的一种容器。
简单来说deque就是vector和list的缝合产物
通过前面的学习我们都知道，vector的尾插时间复杂度比头插小，而list痛点在于不能随机访问，但deque就解决了这个问题
deque 是一种序列容器，它允许在容器的两端快速插入和删除元素，时间复杂度为 O(1)。与 vector 相比，deque 可以在头部和尾部高效地进行元素的插入和删除操作；与 list 相比，deque 支持随机访问元素。
deque的原理类似下图
deque本质其实就是划分一个个个小数组融合成为大数组，其由一个中控数组map操作，而map中储存的就是每个小数组的地址，及其头尾指针等等。
下面是用vector实现的栈和用list实现的队列
cpp
#include<vector>
namespace bite
{
template<class T>
class stack
{
public:
stack() {}
void push(const T& x) {_c.push_back(x);}
void pop() {_c.pop_back();}
T& top() {return _c.back();}
const T& top()const {return _c.back();}
size_t size()const {return _c.size();}
bool empty()const {return _c.empty();}
private:
std::vector<T> _c;
};
}
cpp
#include <list>
namespace bite
{
template<class T>
class queue
{
public:
queue() {}
void push(const T& x) {_c.push_back(x);}
void pop() {_c.pop_front();}
T& back() {return _c.back();}
const T& back()const {return _c.back();}
T& front() {return _c.front();}
const T& front()const {return _c.front();}
size_t size()const {return _c.size();}
bool empty()const {return _c.empty();}
private:
std::list<T> _c;
};
}二.priority_queue
1.priority_queue简介
在 C++ 中，priority_queue（优先队列） 是一种特殊的容器适配器，它基于堆（Heap）数据结构实现，提供常数时间访问最大/最小元素的能力（默认最大堆）。
我们看下以下用例
cpp
#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
int main()
{
priority_queue<int> pq;
pq.push(3);
pq.push(5);
pq.push(6);
pq.push(1);
pq.push(9);
while (!pq.empty())
{
cout << pq.top();
pq.pop();
}
return 0;
}
我们看出来这是系统默认的情况（最大堆），那么如果我们自己实现要自己模拟实现想要最小堆建怎么办呢？
我们先看看模拟实现是什么样的
cpp
#pragma once
#include<vector>
template<class T>
class Less
{
public:
bool operator()(const T& x,const T& y)
{
return x < y;
}
};
template<class T>
class Greater
{
public:
bool operator()(const T& x, const T& y)
{
return x > y;
}
};
namespace yiming
{
template<class T,class Container=std::vector<T>,class Compare=Less<T>>
class priority_queue
{
public:
priority_queue() = default;
template <class InputIterator>
priority_queue(InputIterator first, InputIterator last)
:con(first,last)
{
//向下调整建堆
for (int i = (con.size() - 1 - 1) / 2;i >= 0;i--)
{
adjust_down(i);
}
}
void push(const T& x)
{
con.push_back(x);
adjust_up(con.size() - 1);
}
void pop()
{
swap(con[0], con[con.size() - 1]);
con.pop_back();
adjust_down(0);
}
const T& top()
{
return con[0];
}
bool empty()const
{
return con.empty();
}
size_t size()const
{
return con.size();
}
private:
void adjust_up(int child)//向上调整
{
Compare com;
int parent = (child - 1) / 2;
while (child > 0)
{
if (com(con[parent], con[child]))
{
swap(con[child], con[parent]);
child = parent;
parent = (child - 1) / 2;
}
else
{
break;
}
}
}
void adjust_down(int parent)
{
Compare com;
size_t child = parent * 2 + 1;
while (child < con.size())
{
if (child + 1 < con.size() && com(con[child], con[child + 1]))//选出最大的child
++child;
if (com(con[parent], con[child]))
{
swap(con[parent], con[child]);
parent = child;
child = parent * 2 + 1;
}
else
{
break;
}
}
}
private:
Container con;
};
}其中我们看到了主要决定这个模拟实现的类型就行这样一个模版
cpp
template<class T,class Container=std::vector<T>,class Compare=Less<T>>我们看到通过这个模版的Compare就可以实现建大堆小堆，这里就涉及到一个概念，仿函数
2.仿函数
仿函数（Functor）是C++中一种行为类似函数的对象，通过重载
operator()实现。它可以是普通函数指针、类成员函数指针或定义了operator()的类对象。
其实简单来说就是把一个类包装成函数的样子
如上述代码中的
cpp
template<class T>
class Less
{
public:
bool operator()(const T& x,const T& y)
{
return x < y;
}
};
template<class T>
class Greater
{
public:
bool operator()(const T& x, const T& y)
{
return x > y;
}
};这样就可以通过模版来实现改变建大堆小堆了
三.测试代码
cpp
int main()
{
priority_queue <int>pq;
pq.push(4);
pq.push(5);
pq.push(2);
pq.push(5);
pq.push(6);
while (!pq.empty())
{
cout << pq.top() << " ";
pq.pop();
}
cout << endl;
stack<int> st;
st.push(1);
st.push(3);
st.push(4);
while (!st.empty())
{
cout << st.top() << " ";
st.pop();
}
cout << endl;
queue<int>q;
q.push(1);
q.push(2);
q.push(3);
q.push(4);
while (!q.empty())
{
cout << q.front()<<" ";
q.pop();
}
return 0;
}
本次分享就到这里结束了，后续会继续更新，感谢阅读!