C++栈、队列、优先级队列模拟+仿函数

 

目录

一、栈的模拟和deque容器

1.deque

1.1deque结构

1.2deque优缺点

2.stack模拟

二、队列的模拟

三、priority_queue优先级队列

1.优先级队列模拟

2.添加仿函数


一、栈的模拟和deque容器

在之前,我们学过了C语言版本的栈,可以看这篇文章 栈和队列。

但是C语言没有模板,我们只能固定一个类型去写,在C++中引入了模板的概念,我们只需要写一份,在调用中给到类型,编译器会自动去帮我们推导是栈里面元素的类型,会非常方便。

1.deque

我们可以看到,库函数里面的栈调用的是一个deque容器。

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。

1.1deque结构

首先deque有一个中控数组,这个数据是指针数组,存放的内容是指针,每个指针都指向的一块空间的起始地址。

他的迭代器有  cur(当前数据当前位置)  fisrt(数据起始位置)last(数据结尾位置) node(指向数据的指针)。

头插就去找到最前面的那个有效指针进行头插,尾插就找最后面那个有效指针尾插,遍历就通过迭代器每一个空间块从头遍历到位,就换下一个空间块。

 

1.2deque优缺点

deque实际上是一个缝合怪,他结合了vector和list的内容,将他们糅合在了一起。

优点

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。

 但是他也有缺点

deque容器不适合遍历,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。

那么为何他能在栈和队列中使用,并成为默认容器呢?

因为栈和队列需要尾插,尾删,队列需要尾插,头删deque容器完全可以适配这些需求,因为不需要遍历,并且deque扩容时不需要挪动数据,这也是的deque的效率变高。

2.stack模拟

stack的模拟非常简单,调用模板Container容器的函数就可以了,也不需要迭代器(不用遍历),也不需要构造函数析构函数什么的,因为Container容器是自定义类型,会自动调用的相关构造析构拷贝函数。

#pragma once
#include<deque>
namespace kky
{template<class T, class Container = deque<T>>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;};
}

二、队列的模拟

队列模拟跟stack差不都,多了一个back接口,出数据的时候要调用pop_front()

#pragma once
#include<deque>
namespace kky
{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;};
}

三、priority_queue优先级队列

优先级队列出数据的时候,会先出优先级高的数据。

如何来判断优先级的高低呢?

这跟你传的数据类型有关,先举个例子

我们插入了   1,10,8,5,6   但出数据的时候缺省按照数据的大小顺序来出的,在这里使用数据的大小来看段他们优先级的高低。

优先级队列出数据时会帮我们做好排序,他的本质就是堆,通过堆的向上向下调整来处理优先级问题。具体堆排序的过程可以看选择排序中的堆排序。

1.优先级队列模拟

优先级队列的模拟实现就是要建堆,每一次插入数据都要进行向上调整,保证是大堆或者小堆。

出数据的时候将第一个数据和最后一个数据互换,再进行尾删,因为第一个数据是我们想要出的数据,将他和最后一个数据交换再尾删,就可以提取出这个数据了,同时现在只有第一个元素不符合小堆或者大堆的情况,其他元素都符合,因此进行一次从索引为0位置的向下调整即可。

namespace kky
{template<class T,class Container = vector<T>>class priority_queue{public:void adjust_up(size_t child){while(child>0){size_t parent = (child - 1) / 2;if (_con[child] > _con[parent]){swap(_con[child], _con[parent]);child = parent;}else{break;}}}void adjust_down(size_t parent){int child = parent * 2 + 1;while (child < _con.size()){if (child + 1 < _con.size() && _con[child] < _con[child + 1]){child++;}if (_con[child] > _con[parent]){swap(_con[child], _con[parent]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}else{break;}}}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);}T& top(){return _con[0];}bool empty(){return _con.empty();}size_t size(){return _con.size();}private:Container _con;};
}

刚刚的代码构建了一个大堆,但是我们如果想要构建小堆,难不成又要重写一份代码吗?  那必定不是可能的。 

2.添加仿函数

在C语言中,我们可以通过函数指针来处理顺序的问题,但是函数指针类型很繁琐,并且不容易理解,C++推出了仿函数来帮助我们处理这类问题。

写一个类,仅仅重载了operator(),返回类型为bool,在后面进行判断的时候,我们就可以调用这个类对象的(),类似于函数一样,就可以处理了,

template<class T>
class Less
{
public:bool operator()(const T& x1, const T& x2){return x1 < x2;}
};

第一个方式太丑陋了,一般使用第二种方式去调用。

那之前,我们代码中的判断语句,都可以通过调用仿函数更改了 

给模板参数再添加一个类

template<class T, class Container = vector<T>,class Compare = Less<T>>

现在就可以开始更改了 

只需要注意顺序即可,需要这样判断的都可以更改,参考如下代码

namespace kky
{template<class T, class Container = vector<T>,class Compare = Less<T>>class priority_queue{public:void adjust_up(size_t child){Compare com;while (child > 0){size_t parent = (child - 1) / 2;if (com(_con[parent], _con[child])){swap(_con[child], _con[parent]);child = parent;}else{break;}}}void adjust_down(size_t parent){Compare com;int child = parent * 2 + 1;while (child < _con.size()){if (child + 1 < _con.size() && com(_con[child], _con[child+1])){child++;}if (com(_con[parent], _con[child])){swap(_con[child], _con[parent]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}else{break;}}}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);}T& top(){return _con[0];}bool empty(){return _con.empty();}size_t size(){return _con.size();}private:Container _con;};
}

 这是我们写的Less仿函数,如果你想让优先级队列建小堆,就可以写再写一个仿函数

template<class T>
class Greater
{
public:bool operator()(const T& x1, const T& x2){return x1 > x2;}
};

需要的时候调用一下即可 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/116841.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【刷题篇】笔试真题

文章目录 复数乘法一年中的第几天字符串相加字符串相乘 复数乘法 复数 可以用字符串表示&#xff0c;遵循 “实部虚部i” 的形式&#xff0c;并满足下述条件&#xff1a; 实部 是一个整数&#xff0c;取值范围是 [-100, 100] 虚部 也是一个整数&#xff0c;取值范围是 [-100, 1…

MySQL字段加密方案 安当加密

要通过安当KSP密钥管理系统实现MySQL数据库字段的加密&#xff0c;您可以按照以下步骤进行操作&#xff1a; 安装和配置安当KSP密钥管理系统&#xff1a;首先&#xff0c;您需要安装安当KSP密钥管理系统&#xff0c;并按照说明进行配置。确保您已经正确地设置了密钥管理系统的用…

C语言知识回顾

链接&#xff1a;https://pan.baidu.com/s/1CiB1Ydm4LTV6hZE8wx0VFw?pwdna4z 提取码&#xff1a;na4z --来自百度网盘超级会员V6的分享

判断过/欠拟合和学习率

一、说明 这篇博客是判断是否过拟合和学习率大小的问题&#xff0c;并没有给出解决办法。因为每个人的网络模型不一样&#xff0c;解决办法也不同。因此&#xff0c;如果需要解决办法的话&#xff0c;请参考其他博客。 二、拟合问题 1.train_loss 不断下降&#xff0c;test_los…

【Linux系统编程:信号】产生信号 | 阻塞信号 | 处理信号 | 可重入函数

写在前面 通过学习信号可以理解进程与进程的一个相对关系&#xff0c;还能理解操作系统与进程的关系。要注意的是进程间通信中的信号量与这里的信号没有半毛钱关系&#xff0c;就像老婆和老婆饼。 本文要点&#xff1a; 掌握 Linux 信号的基本概念掌握信号产生的一般方式理解…

Unity之ShaderGraph如何实现触电电流效果

前言 之前使用ASE做过一个电流效果的shader&#xff0c;今天我们通过ShaderGraph来实现一个电流效果。 效果如下&#xff1a; 关键节点 Simple Noise&#xff1a;根据输入UV生成简单噪声或Value噪声。生成的噪声的大小由输入Scale控制。 Power&#xff1a;返回输入A的结果…

统信UOS技术开放日:四大领域全面接入AI大模型能力

1024是程序员的节日&#xff0c;10月24日&#xff0c;统信举办2023统信UOS技术开放日暨deepin Meetup北京站活动&#xff0c;发布与大模型同行的UOS AI、浏览器AI助手、邮箱AI助手、自然语言全局搜索、畅写在线等多项最新AI技术与产品应用。 统信软件高级副总经理、CTO、深度社…

周记之马上要答辩了

“ 要变得温柔和强大&#xff0c;就算哪天突然孤身一人&#xff0c;也能平静地活下去&#xff0c;不至于崩溃。” 10.16 今天提前写完了一篇六级阅读&#xff0c;积累了一些词组&#xff1a; speak out against 公然反对&#xff0c;印象最深刻的就这个&#xff1b; 先了解…

opencv dnn模块 示例(19) 目标检测 object_detection 之 yolox

文章目录 0、前言1、网络介绍1.1、输入1.2、Backbone主干网络1.3、Neck1.4、Prediction预测输出1.4.1、Decoupled Head解耦头1.4.2、Anchor-Free1.4.3、标签分配1.4.4、Loss计算 1.5、Yolox-s、l、m、x系列1.6、轻量级网络研究1.6.1、轻量级网络1.6.2、数据增强的优缺点 1.7、Y…

app专项测试:app弱网测试

弱网测试背景 用户体验 APP使用过程中&#xff0c;弱网的高延迟和高丢包&#xff0c;在实时性要求非常高的场景&#xff0c;容易伤害用户体验 非正常情况下&#xff0c;Bug出现几率会增加 在解决日常支持需求中&#xff0c;经常出现一些用户反馈的Bug无法复现&#xff0c;有…

库的操作【MySQL】

文章目录 创建数据库字符集和校验规则概念分类例子 查看数据库显示创建语句修改数据库删除数据库备份和恢复备份恢复 创建数据库 SQL: CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS] db_name [[DEFAULT] CHARSETcharset_name] [[DEFAULT] COLLATEcollation_name];其中&#xff0c;大写的单…

xhadmin多应用Saas框架之超级SEO应用介绍

xhadmin是什么&#xff1f; xhadmin 是一套基于最新技术的研发的多应用 Saas 框架&#xff0c;支持在线升级和安装模块及模板&#xff0c;拥有良好的开发框架、成熟稳定的技术解决方案、提供丰富的扩展功能。为开发者赋能&#xff0c;助力企业发展、国家富强&#xff0c;致力于…

面对史上最难求职季,哪些测试技能更容易拿到offer?

在一线大厂&#xff0c;没有测试这个岗位&#xff0c;只有测开这个岗位。这几年&#xff0c;各互联网大厂技术高速更新迭代&#xff0c;软件测试行业也正处于转型期。传统的功能测试技术逐步淘汰&#xff0c;各种新的测试技术层出不穷&#xff0c;测试人员的薪资也水涨船高。与…

ChatGPT 助力英文论文翻译和润色

文章目录 一、前言二、主要内容1. 中英互译2. 中文润色3. 英文润色 三、总结 &#x1f349; CSDN 叶庭云&#xff1a;https://yetingyun.blog.csdn.net/ 一、前言 随着全球化的推进&#xff0c;跨文化交流变得越来越重要。在学术领域&#xff0c;英文论文的质量对于研究成果的传…

JAVA设计模式全解(独家AI解析)

JAVA设计模式全解&#xff08;独家AI解析&#xff09; 一、JAVA介绍二、JAVA设计模式六大原则三、JAVA设计模式介绍四、JAVA设计模式详解4.1 单例模式4.1.1 懒汉式&#xff08;Lazy Initialization&#xff09;4.1.2 饿汉式&#xff08;Lazy Initialization&#xff09; 4.2 代…

nginx配置负载均衡--实战项目(适用于轮询、加权轮询、ip_hash)

&#x1f468;‍&#x1f393;博主简介 &#x1f3c5;云计算领域优质创作者   &#x1f3c5;华为云开发者社区专家博主   &#x1f3c5;阿里云开发者社区专家博主 &#x1f48a;交流社区&#xff1a;运维交流社区 欢迎大家的加入&#xff01; &#x1f40b; 希望大家多多支…

制药企业固体制剂设备管理及维护要点

在制药企业的生产过程中&#xff0c;固体制剂设备是至关重要的一环。有效管理和维护这些设备对于确保生产质量、提高生产效率以及延长设备寿命至关重要。本文将从以下三个方面介绍制药企业固体制剂设备的主要类型、常见管理问题以及设备维护的关键要点。 制药企业固体制剂设备主…

java智慧工地云平台源码,以物联网、移动互联网技术为基础,结合大数据、云计算等,实现工程管理绿色化、数字化、精细化、智能化的效果

智慧工地将更多人工智能、传感技术、虚拟现实等高科技技术植入到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口等各类物体中&#xff0c;围绕人、机、料、法、环等各方面关键因素&#xff0c;彻底改变传统建筑施工现场参建各方现场管理的交互方式、工作方式和管理模式&#xff0c;智…

分析概览 文章管理 草稿管理 图片管理 站点管理 主站 关于 登出 手写操作系统项目----进程

大家好&#xff0c;我叫徐锦桐&#xff0c;个人博客地址为www.xujintong.com。平时记录一下学习计算机过程中获取的知识&#xff0c;还有日常折腾的经验&#xff0c;欢迎大家来访。 这里记录了&#xff0c;手写操作系统项目中关于进程的部分。 进程四要素 首先进程有四要素。 …

Linux软件包和进程管理

一、RPM软件包管理 1、RPM管理工具 &#xff08;1&#xff09;RPM是红帽包管理(Redhat Package Manager)的缩写。 由Red Hat公司提出的一种软件包管理标准。 是Linux各发行版中应用最广泛的软件包格式之一&#xff08;还有debian的发行版deb安装包&#xff09;。 RPM功能通过…