一.stack的介绍stack是一种后进先出的数据结构可以理解成:箱子叠放或者子弹压弹夹只能从顶部放从顶部取二. stack的使用1. stack()创建了一个空的 int 类型栈2. empty()返回值:例如:输出:13. size()返回栈中元素个数。输出:34. top()返回栈顶元素的引用输出:3因为栈后进先出最后入栈的是3为什么返回引用因为它不仅能读:还能修改:此时栈变成1 2 100注意:空栈不能st.top();通常:5. push()压栈把元素放到栈顶栈中:6. pop()弹出栈顶元素删除30栈中剩余: 10 20注意pop()没有返回值。错误:正确:三.queue的介绍它是一种先进先出的数据结构可以理解成:排队:谁先进去谁先出来四.queue的使用1. queue()构造空队列创建一个空的 int 类型队列2. empty()判断队列是否为空输出:13. size()返回队列中有效元素个数。输出:34. front()返回队头元素的引用输出: 10由于返回的是引用所以不仅能读还能修改队列变成: 100 20 305. back()返回队尾元素的引用输出: 30也能修改结果: 10 20 3006. push()入队在队尾插入元素。队列:7. pop()出队。删除队头元素删除: 1剩余: 2 3注意:pop()没有返回值正确:五. priority_queue的介绍1.优先队列是一种容器适配器根据严格的弱排序标准它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。2. 此上下文类似于堆在堆中可以随时插入元素并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。3. 优先队列被实现为容器适配器容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出其称为优先队列的顶部。4. 底层容器可以是任何标准容器类模板也可以是其他特定设计的容器类。容器应该可以通过随机访问迭代器访问并支持以下操作empty()检测容器是否为空size()返回容器中有效元素个数front()返回容器中第一个元素的引用push_back()在容器尾部插入元素pop_back()删除容器尾部元素六.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priority_queue是大堆。当 priority_queue 中存放的是自定义类型时编译器不知道两个对象谁的优先级更高所以需要你告诉它比较规则。例子:输出结果: 2026-1-12025-10-12024-5-1还有一种方法不需要重载 或 而是单独写一个仿函数然后这样定义优先级队列:这里解释一下仿函数仿函数仿函数就是重载了 operator() 的类对象。也就是说一个对象可以像函数一样被调用。输出: 3这里的本质上等价于所以 add 不是普通函数而是一个对象只是这个对象用起来像函数。仿函数的书写格式七.容器适配器1.什么是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2 .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3.deque的简单介绍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并不是真正连续的空间而是由一段段连续的小空间拼接而成的实际deque类似于一个动态的二维数组。4. 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listdeque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。5.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1. 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。2. 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。
C＋＋初阶 stack和queue
一.stack的介绍stack是一种后进先出的数据结构可以理解成:箱子叠放或者子弹压弹夹只能从顶部放从顶部取二. stack的使用1. stack()创建了一个空的 int 类型栈2. empty()返回值:例如:输出:13. size()返回栈中元素个数。输出:34. top()返回栈顶元素的引用输出:3因为栈后进先出最后入栈的是3为什么返回引用因为它不仅能读:还能修改:此时栈变成1 2 100注意:空栈不能st.top();通常:5. push()压栈把元素放到栈顶栈中:6. pop()弹出栈顶元素删除30栈中剩余: 10 20注意pop()没有返回值。错误:正确:三.queue的介绍它是一种先进先出的数据结构可以理解成:排队:谁先进去谁先出来四.queue的使用1. queue()构造空队列创建一个空的 int 类型队列2. empty()判断队列是否为空输出:13. size()返回队列中有效元素个数。输出:34. front()返回队头元素的引用输出: 10由于返回的是引用所以不仅能读还能修改队列变成: 100 20 305. back()返回队尾元素的引用输出: 30也能修改结果: 10 20 3006. push()入队在队尾插入元素。队列:7. pop()出队。删除队头元素删除: 1剩余: 2 3注意:pop()没有返回值正确:五. priority_queue的介绍1.优先队列是一种容器适配器根据严格的弱排序标准它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。2. 此上下文类似于堆在堆中可以随时插入元素并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。3. 优先队列被实现为容器适配器容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出其称为优先队列的顶部。4. 底层容器可以是任何标准容器类模板也可以是其他特定设计的容器类。容器应该可以通过随机访问迭代器访问并支持以下操作empty()检测容器是否为空size()返回容器中有效元素个数front()返回容器中第一个元素的引用push_back()在容器尾部插入元素pop_back()删除容器尾部元素六.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priority_queue是大堆。当 priority_queue 中存放的是自定义类型时编译器不知道两个对象谁的优先级更高所以需要你告诉它比较规则。例子:输出结果: 2026-1-12025-10-12024-5-1还有一种方法不需要重载 或 而是单独写一个仿函数然后这样定义优先级队列:这里解释一下仿函数仿函数仿函数就是重载了 operator() 的类对象。也就是说一个对象可以像函数一样被调用。输出: 3这里的本质上等价于所以 add 不是普通函数而是一个对象只是这个对象用起来像函数。仿函数的书写格式七.容器适配器1.什么是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2 .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3.deque的简单介绍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并不是真正连续的空间而是由一段段连续的小空间拼接而成的实际deque类似于一个动态的二维数组。4. 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listdeque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。5.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1. 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。2. 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。
