前面我们一直说什么是容器适配器,那本片博客带你来揭晓容器适配器、deque和优先级队列。
容器适配器
适配器是一种设计模式(设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结),该种模式是将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。

迭代器也是一种设计模式
扩展知识设计模式有20多种类
创建型模式 (5 种)
1.单例模式 Singleton
2.工厂方法模式 Factory Method
3.抽象工厂模式 Abstract Factory
4.建造者模式 Builder
5.原型模式 Prototype
结构型模式 (7 种)
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适配器模式 Adapter
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桥接模式 Bridge
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组合模式 Composite
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装饰模式 Decorator
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外观模式 Facade
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享元模式 Flyweight
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代理模式 Proxy
行为型模式 (11 种)
13.责任链模式 Chain of Responsibility
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命令模式 Command
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解释器模式 Interpreter
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迭代器模式 Iterator
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中介者模式 Mediator
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备忘录模式 Memento
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观察者模式 Observer
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状态模式 State
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策略模式 Strategy
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模板方法模式 Template Method
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访问者模式 Visitor
我们目前了解一下就好
STL标准库中stack和queue的底层结构
虽然stack和queue中也可以存放元素,但在STL中并没有将其划分在容器的行列,而是将其称为容器适配器,这是因为stack和队列只是对其他容器的接口进行了包装,STL中stack和queue默认使用deque,比如:



双端队列(deque)
deque(双端队列):是一种双开口的"连续"空间的数据结构,双开口的含义是:可以在头尾两端进行插入和删除操作,且时间复杂度为O(1),与vector比较,头插效率高,不需要搬移元素;与list比较,空间利用率比较高。

deque就是一个中控数组
如下图:
双端队列底层是一段假象的连续空间,实际是分段连续的,为了维护其"整体连续"以及随机访问的假象,落在了deque的迭代器身上,因此deque的迭代器设计就比较复杂,我们先看源码。


我们迭代器是由四个部分构成的。简单来说是四个指针
这个buff就是数组,目前不管有多大。
为啥是中控数组因为要头插数据,如果要向随机迭代器那样访问元素。
如下图:



我们两个迭代器(begin,end)一个指向第一个buff,另一个指向最后一个buff
里面的四个指针也分别指向四个元素。头插就让node减减,开辟新的buff,然后从buff的从末尾往前插入数据。为啥呢,避免头插浪费资源,那迭代器还能随机吗?
能!他是传了一个变量n,让n+(cur-fast)。来进行访问,来看看源码如下图:

他就是个指针数组,用来存放指针。

deque的缺陷
与vector比较,deque的优势是:头部插入和删除时,不需要搬移元素,效率特别高,而且在扩容时,也不需要搬移大量的元素,因此其效率是必vector高的。
与list比较,其底层是连续空间,空间利用率比较高,不需要存储额外字段。
但是,deque有一个致命缺陷:不适合遍历,因为在遍历时,deque的迭代器要频繁的去检测其是否移动到某段小空间的边界,导致效率低下,而序列式场景中,可能需要经常遍历,因此在实际中,需要线性结构时,大多数情况下优先考虑vector和list,deque的应用并不多,而目前能看到的一个应用就是,STL用其作为stack和queue的底层数据结构。
为什么选择deque作为stack和queue的底层默认容器
stack是一种后进先出的特殊线性数据结构,因此只要具有push_back()和pop_back()操作的线性
结构,都可以作为stack的底层容器,比如vector和list都可以;queue是先进先出的特殊线性数据
结构,只要具有push_back和pop_front操作的线性结构,都可以作为queue的底层容器,比如list。但是STL中对stack和queue默认选择deque作为其底层容器,主要是因为:
- stack和queue不需要遍历(因此stack和queue没有迭代器),只需要在固定的一端或者两端进
行操作。 - 在stack中元素增长时,deque比vector的效率高(扩容时不需要搬移大量数据);queue中的
元素增长时,deque不仅效率高,而且内存使用率高。
结合了deque的优点,而完美的避开了其缺陷。