C++ ——stack、queue容器模拟实现及deque容器底层介绍

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deque文档

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文章目录

  • 🍅1. deque容器
    • 🍒deque底层
    • 🍒deque的优势
    • 🍒deque的劣势
  • 🫐2. stack模拟实现
  • 🥝3. queue模拟实现

🍅1. deque容器

查看文档可发现,栈和队列都采用的是容器适配器,如果不指定,则默认为deque这个容器

image-20230801214359599

🍒deque底层

我们来看一下deque容器的配置:

image-20230801214748813

这个deque的功能十分齐全,相比vector,支持头插头删;相比list,它可以用[]访问,看起来是一个非常棒的结构,那为何在平时不常见呢?

我们先来看一下deque的底层结构:

image-20230801220131094

deque底层类似一个动态的二维数组,定义一个中控器,从中间开始指向对于的内存空间,这样就十分便于头插头删、尾插尾删,但这对于迭代器设计,也就比较复杂。

image-20230801222635095

🍒deque的优势

deque这样的设计,十分适用于需要频繁头插头删、尾插尾删的地方。

所以库里面就采用了deque作为了stackqueue的适配器,stackqueue不需要遍历(没有迭代器),所以使用deque作为适配器,效率高、内存效率也高

🍒deque的劣势

deque有一个致命的缺陷,就是不便于遍历,每次遍历都十分麻烦,需要频繁检查某段空间的边界,这导致访问的开销十分之大。

如果在指定位置插入数据,计算十分繁琐,相当的头疼。

一百万个随机数据排序速度对比:1
这里发现vector的效率是明显高于listdeque的,因为vector的存储空间是连续的,缓存命中率高于listdeque

🫐2. stack模拟实现

STL库里面采用的容器适配器,那就不需要手搓轮子了

namespace mystack
{template<class T, class Container = deque<T>>class stack{public:bool empty() const{return _con.empty();}size_t size() const{return _con.size();}T& top(){return _con.back();}void push(const T& val){_con.push_back(val);}void pop(){_con.pop_back();}private:Container _con;};
}

🥝3. queue模拟实现

namespace myqueue
{template<class T,class Container = deque<T>>class queue{public:bool empty() const{return _con.empty();}size_t size() const{return _con.size();}T& front(){return _con.front();}T& back(){return _con.back();}void push(const T& val){_con.push_back(val);}void pop(){_con.pop_front();}private:Container _con;};
}

Tips:

stackLIFO(后进先出)可以采用vector或者是list,因为vectorlist都有头尾插入删除操作

而对于queueFIFO(先进先出),vector不支持头插头删操作,所以并不适配queue,STL库里面也没有这样支持


那本期分享就到这里咯,我们下期再见,如果还有下期的话。

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