stack与queue的使用以及模拟实现

stack的使用与模拟实现stack的介绍stack的使用Member functions（成员函数）构造函数emptypushsizetoppop

Non-member function overloads（非成员函数重载）relational operators (stack)

stack的模拟实现

queue的使用与模拟实现queue的介绍queue的使用Member functions（成员函数）构造函数emptypushpopsizefrontback

Non-member function overloads（非成员函数）

queue的模拟实现

stack的使用与模拟实现

stack的介绍

std::stacktemplate <class T, class Container = deque > class stack;LIFO stack（后进先出的栈）

【说明】

1.stack是一种容器适配器，专门用在具有后进先出操作的上下文环境中，其删除只能从容器的一端进行元素的插入与提取操作。

2.stack是作为容器适配器被实现的，容器适配器即使对特定类封装作为其底层的容器，并提供一组特定的成员函数来访问其元素，将特定类作为其底层的，元素特定容器的尾部（即栈顶）被压入和弹出。

3.stack的底层容器可以使任何标准的容器类模板或者一些其他的容器类，这些容器类应该支持以下操作：

empty：判空操作

back：获取尾部元素操作

push_back：尾部插入元素操作

pop_back：尾部删除元素操作

标准容器vector、deque、list均符合这些需求，默认情况下，如果没有stack指定特定的底层容器，默认情况下使用deque。

stack的使用

Member functions（成员函数）

构造函数

std::stack::stackexplicit stack (const container_type& ctnr = container_type());栈的构造

<code>stack<int> st1;

empty

std::stack::emptybool empty() const;检测stack是否为空

<code>stack<int> st1;

if (st1.empty())

{

cout << " true" << endl;

}

push

std::stack::pushvoid push (const value_type& val);将元素val压入stack中

<code>stack<int> st1;

st1.push(1);

st1.push(2);

st1.push(3);

st1.push(4);

size

std::stack::sizesize_type size() const;返回stack中元素的个数

<code>stack<int> st1;

st1.push(1);

st1.push(2);

st1.push(3);

st1.push(4);

cout << st1.size() << endl;

top

std::stack::topvalue_type& top();const value_type& top() const;

<code>stack<int> st1;

st1.push(1);

st1.push(2);

st1.push(3);

st1.push(4);

cout << st1.top() << endl;

pop

std::stack::popvoid pop();将stack中尾部的元素弹出

<code>stack<int> st1;

st1.push(1);

st1.push(2);

st1.push(3);

st1.push(4);

cout << st1.top() << endl;

st1.pop();

cout << st1.top() << endl;

Non-member function overloads（非成员函数重载）

relational operators (stack)

stack的关系运算符

stack的模拟实现

<code>namespace my_std

{

template<class T, class Container = std::vector<T>>

class stack

{

public:

stack()

{ }

void push(const T& val)

{

_con.push_back(val);

}

void pop()

{

_con.pop_back();

}

T& top()

{

return _con.back();

}

const T& top()const

{

return _con.back();

}

size_t size()

{

return _con.size();

}

bool empty()

{

return _con.empty();

}

private:

Container _con;

};

}

从栈的接口来看，栈实际上是一种特殊的vector，因此可以使用vector模拟实现stack。

queue的使用与模拟实现

queue的介绍

std::queuetemplate <class T, class Container = deque > class queue;先进先出的队列

【说明】

1.队列是一种容器适配器，专门用于在FIFO上下文（先进先出）中操作，其中从容器一段插入元素，另一端提取元素。

2.队列作为容器适配器实现，容器适配器即将特定容器类封装作为底层容器类，queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从队尾入队列，从对头出队列。

3.底层容器可以是标准容器类模板之一，也可以是其他专门设计的容器类，该底层容器应至少支持以下操作：

empty：检测队列是否为空

size：返回队列中有效元素的个数

front：返回对头元素的引用

back：返回队元素的引用

push_back：在队列尾部入队列

pop_back：在队列头部入队列

4.标准容器类deque和list满足了这些要求。默认情况下，如果没有queue实例化指定容器类，则使用标准容器deque。

queue的使用

Member functions（成员函数）

构造函数

std::queue::queueexplicit queue (const container_type& ctnr = container_type());构造空的队列

<code>queue<int> q;

empty

std::queue::emptybool empty() const;检测队列是否未空，为空返回真，否则返回假

<code>queue<int> q;

if (q.empty())

{

cout << true << endl;

}

else

{

cout << false << endl;

}

push

std::queue::pushvoid push (const value_type& val);在队尾将元素val入队列

<code>queue<int> q;

q.push(1);

q.push(2);

q.push(3);

q.push(4);

pop

std::queue::popvoid pop();将对头元素出队列

<code>queue<int> q;

q.push(1);

q.push(2);

q.push(3);

q.push(4);

q.pop();

size

std::queue::sizesize_type size() const;返回队列中有效元素的个数

<code>queue<int> q;

q.push(1);

q.push(2);

q.push(3);

q.push(4);

q.pop();

cout << q.size() << endl;

front

std::queue::frontvalue_type& front();const value_type& front() const;返回对头元素的引用

<code>queue<int> q;

q.push(10);

q.push(2);

q.front() -= q.back();

cout << q.front() << endl;

back

std::queue::backvalue_type& back();const value_type& back() const;返回队尾元素的引用

<code>queue<int> q;

q.push(10);

q.push(2);

q.front() -= q.back();

cout << q.front() << endl;

Non-member function overloads（非成员函数）

queue的关系运算符

queue的模拟实现

<code>#pragma once

#include<list>

namespace my_std

{

template<class T, class Container = std::list<T>>

class queue

{

public:

queue()

{ }

void push(const T& val)

{

_con.push_back(val);

}

void pop()

{

_con.pop_front;

}

T& back()

{

return _con.back();

}

const T& back() const

{

return _con.back();

}

T& front()

{

return _con.front();

}

const T& front() const

{

return _con.front();

}

size_t size() const

{

return _con.size();

}

bool empty()const

{

return _con.empty();

}

private:

Container _con;

};

}

由于queue的接口存在头删与尾插，使用vector来封装的效率太低，所以可以使用list来模拟实现queue。