C++ STL-stack/queue/priority_queue
目录
C++ STL-stack/queue/priority_queue
●1.stack的使用
●2.stack的模拟实现
●3.queue的使用
●4.queue的模拟实现
●5.priority_queue的使用
●6.priority_queue的模拟实现
1.stack的使用
| 函数说明 | 接口说明 |
|---|---|
| stack() | 构造空的栈 |
| empty() | 检测stack是否为空 |
| size() | 返回stack中元素的个数 |
| top() | 返回栈顶元素的引用 |
| push() | 将元素val压入stack中 |
| pop() | 将stack中尾部的元素弹出 |
示例1：
c++
void test()
{
stack<int> s;
cout << s.empty() << endl;//1
cout << s.size() << endl;//0
s.push(1);
s.push(2);
s.push(3);
s.push(4);
s.push(5);
cout << s.empty() << endl;//0
cout << s.size() << endl;//5
cout << s.top() << endl;//5
s.pop();
cout << s.top() << endl;//4
s.pop();
cout << s.top() << endl;//3
s.pop();
cout << s.top() << endl;//2
cout << s.size() << endl;//2
}示例2：最小栈问题的解题思路 
示例3：栈的压入、弹出序列问题的解题思路 
示例4：逆波兰表达式问题的解题思路 
2.stack的模拟实现
示例代码：
c++
namespace myStack
{
template<class T,class Container=deque<T>> //适配器
class stack
{
public:
void push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
}
void pop()
{
_con.pop_back();
}
const T& top()
{
return _con.back();
}
bool empty()
{
return _con.empty();
}
size_t size()
{
return _con.size();
}
private:
Container _con;//适配器
};
}3.queue的使用
| 函数声明 | 接口说明 |
|---|---|
| queue() | 构造空的队列 |
| empty() | 检测队列是否为空，是返回true，否则返回false |
| 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() | 在队尾将元素val入队列 |
| pop() | 将队头元素出队列 |
示例：
c++
void test()
{
queue<int> q;
cout << q.empty() << endl;//1
cout << q.size() << endl;//0
q.push(1);
q.push(2);
q.push(3);
q.push(4);
q.push(5);
cout << q.empty() << endl;//0
cout << q.size() << endl;//5
cout << q.front() << endl;//1
cout << q.back() << endl;//5
q.pop();
cout << q.empty() << endl;//0
cout << q.size() << endl;//4
q.pop();
cout << q.front() << endl;//3
cout << q.back() << endl;//5
}4.queue的模拟实现
示例代码：
c++
namespace myQueue
{
template<class T, class Container = deque<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();
}
bool empty()
{
return _con.empty();
}
size_t size()
{
return _con.size();
}
private:
Container _con;
};
}5.priority_queue的使用
优先级队列默认使用vector作为其底层存储数据的容器，在vector上又使用了堆算法将vector中元素构造成堆的结构，因此priority_queue就是堆，所有需要用到堆的位置，都可以考虑使用priority_queue。注意：默认情况下priority_queue是大堆。
| 函数声明 | 接口说明 |
|---|---|
| priority_queue()/priority_queue(first,last) | 构造一个空的优先级队列 |
| empty() | 检测优先级队列是否为空，是返回true，否则返回false |
| top() | 返回优先级队列中最大(最小元素)，即堆顶元素 |
| push(x) | 在优先级队列中插入元素x |
| pop() | 删除优先级队列中最大(最小)元素，即堆顶元素 |
示例1：内置数据类型
c++
#include<functional> //greater算法的头文件
void test()
{
//默认定义为大顶堆
priority_queue<int> pq;
cout << pq.empty() << endl;//1
pq.push(17);
pq.push(90);
pq.push(42);
pq.push(45);
pq.push(37);
pq.push(52);
pq.push(8);
pq.push(7);
pq.push(32);
pq.push(61);
cout << pq.empty() << endl;//0
while (pq.size() != 0)
{
cout<<pq.top()<<" ";
pq.pop();
}
cout << endl;//90 61 52 45 42 37 32 17 8 7
cout << pq.empty() << endl;//1
//自定义定义为小顶堆
vector<int> v{ 17, 90, 42, 45, 37 ,52, 8,7,32,61};
auto p = v.begin();
auto q = v.end();
priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> pq1(p, q);
cout << pq1.empty() << endl;//0
while (pq1.size() != 0)
{
cout << pq1.top() << " ";
pq1.pop();
}
cout << endl;//7 8 17 32 37 42 45 52 61 90
}示例2：自定义数据类型
c++
class Date {
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d);
public:
Date(int year=2025,int month=1,int day=1)
:_year(year),_month(month),_day(day)
{
}
bool operator<(const Date& d)const
{
if (this->_year == d._year)
{
if (this->_month == d._month)
{
if (this->_day < d._day)
{
return true;
}
return false;
}
return false;
}
return false;
}
bool operator>(const Date& d) const
{
if (this->_year == d._year)
{
if (this->_month == d._month)
{
if (this->_day > d._day)
{
return true;
}
return false;
}
return false;
}
return false;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
ostream& operator<<(ostream& _cout,const Date& d)
{
_cout << d._year << " " << d._month << " " << d._day;
return _cout;
}
void test1()
{
priority_queue<Date> d1;
d1.push(Date(2025,1,20));
d1.push(Date(2025,1,28));
d1.push(Date(2025, 1, 30));
cout << d1.top() << endl;//2025 1 30
priority_queue<Date,vector<Date>,greater<Date>> d2;
d2.push(Date(2025, 1, 20));
d2.push(Date(2025, 1, 28));
d2.push(Date(2025, 1, 30));
cout << d2.top() << endl;//2025 1 20
}示例3：数组中的第K个最大元素问题的解题思路 
6.priority_queue的模拟实现
代码示例：
c++
namespace myPriorityqueue
{
/*仿函数*/
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;
}
};
template<class T,class Container=vector<T>,class compare=Less<T>>
class priority_queue {
public:
void adjust_up(int child)
{
compare com;
int parent = (child - 1) / 2;
while (child!=0)
{
if (com(_con[child] , _con[parent]))
{
swap(_con[child],_con[parent]);
child = parent;
parent = (parent - 1) / 2;
}
else
{
break;
}
}
}
void push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
adjust_up(_con.size()-1);
}
void adjust_down(int parent)
{
compare com;
int child = 2 * parent + 1;
while (child <_con.size())
{
if (child + 1 < _con.size() && com(_con[child + 1], _con[child]))
{
++child;
}
if (com(_con[child] , _con[parent]))
{
swap(_con[child], _con[parent]);
parent = child;
child = 2 * child + 1;
}
else
{
break;
}
}
}
void pop()
{
swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);
_con.pop_back();
adjust_down(0);
}
const T& top()
{
return _con[0];
}
bool empty()
{
return _con.empty();
}
size_t size()
{
return _con.size();
}
private:
Container _con;
};
}<您的三连和关注是我最大的动力>
🚀 文章作者：张同学的IT技术日记
分类专栏：C++系列