目录

🎓容器适配器

🎓Stack栈

🚩Stack的介绍

🚩Stack的基本使用 

🚩Stack底层实现

🎓queue队列

🚩queue的介绍

🚩queue的基本使用

🚩queue的底层实现

🎓priority_queue优先级队列

🚩priority_queue的介绍

✅简单介绍一下仿函数

 🚩priority_queue的基本使用

🚩priority_queue的底层实现

✅仿函数的使用

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🎓容器适配器

 容器适配器是一个封装了序列容器的一个类模板，它在一般的序列容器的基础上提供了一些不同的功能。之所以称为容器适配器，是因为它是适配容器来提供其它不一样的功能。通过对应的容器和成员函数来实现我们需要的功能。

        下面介绍了三个容器适配器：statk<T>,queue<T>,priority_queue<T>。

 注意：容器适配器都不存在迭代器。

        如果没有为stack,queue指定容器，默认使用deque作为默认容器。priority_queue容器默认使用vector作为默认容器。

🎓Stack栈

🚩Stack的介绍

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以下是stack的成员函数 

string、vector、list都是容器,而stack和queue 是容器适配器,发现stack和queue都没有迭代器，因为stack要保证后进先出(LIFO)，queue要保证先进先出（FIFO）所以其实它们不需要迭代器。

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🚩Stack的基本使用 

这下面是stack接口函数，使用是简单的，主要应用的场景。

#include <iostream>
using namespace std;
#include <stack>//记得包头文件int main()
{stack<int> st;st.push(1);st.push(2);st.push(3);st.push(4);st.push(5);st.push(6);while (!st.empty()){cout << st.top() << " ";st.pop();}cout << endl;return 0;
}

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🚩Stack底层实现

stack就是我们数据结构学的栈，是一种操作受限制的线性表，所以它可以用链表实现，也可以用顺序表（数组）实现，不过当时C语言只实现了数组栈，因为相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入删除数据的代价比较小。那传统的写法就是用一个数组或链表去写.若按C++STL库里的方式来写，就可以用适配器（配接器）模式来实现。

#pragma once
#include<vector>
#include<list>
#include<deque>namespace cl {template<class T,class Container=deque<T>>//Container缺省用deque容器class stack {public:stack() {}void push(const T& x) { _c.push_back(x); }void pop() { _c.pop_back(); }T& top() { return _c.back(); }const T& top()const { return _c.back(); }size_t size()const { return _c.size(); }bool empty()const { return _c.empty(); }private:Container _c;};void test_stack1(){//stack<int>st;stack<int, vector<int>>st;//明确给出用vector容器st.push(1);st.push(2);st.push(3);st.push(4);while (!st.empty()){cout << st.top() << " ";st.pop();}cout << endl;}void test_stack2(){stack<int, list<int>>st;//明确给出用list容器st.push(1);st.push(2);st.push(3);st.push(4);while (!st.empty()){cout << st.top() << " ";st.pop();}cout << endl;}
}

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🎓queue队列

🚩queue的介绍

元素从队尾入队列，从对头出队列。

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🚩queue的基本使用

这下面是queue接口函数，使用是简单的，主要应用的场景。

使用queue需要包含头文件#include<queue>，queue容器适配器没有迭代器

int main()
{queue<int>q;q.push(1);q.push(2);q.push(3);q.push(4);cout << q.front() << endl;//队头元素cout << q.back() << endl;//队尾元素cout << q.size() << endl;//队长while (!q.empty()){cout << q.front() << " ";q.pop();}return 0;
}

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🚩queue的底层实现

因为queue存在头删和尾插，因此使用vector容器来封装效率太低，头删需要挪动数据，并且vector并没有提供pop_front(),因为效率太低。

#pragma once
#include<queue>
#include<list>
namespace cl {template <class T,class Container=deque<T>>class queue {public:queue(){}void push(const T& x) { _c.push_back(x); }//尾插void pop() { _c.pop_front(); }//头删T& back() { return _c.back(); }//队尾值const T& back()const { return _c.back(); }//取队尾值T& front() { return _c.front(); }//队头值const T& front()const { return _c.front(); }//取队头值size_t size()const { return _c.size(); }//队长bool empty()const { return _c.empty(); }//判空private:Container _c;};void test_queue(){queue<int>q;q.push(1);q.push(2);q.push(3);q.push(4);while (!q.empty()){cout << q.front() << " ";q.pop();}cout << endl;}void test_queue2(){queue<int,list<int>>q;q.push(1);q.push(2);q.push(3);q.push(4);while (!q.empty()){cout << q.front() << " ";q.pop();}cout << endl;}
}

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🎓priority_queue优先级队列

🚩priority_queue的介绍

默认形成大堆。优先队列使用仿函数来控制生成大根堆还是生成小根堆。

✅简单介绍一下仿函数

 仿函数（Functor）又称为函数对象（Function Object）是一个能行使函数功能的类。仿函数的语法几乎和我们普通的函数调用一样，不过作为仿函数的类，都必须重载 operator() 运算符。因为调用仿函数，实际上就是通过类对象调用重载后的 operator() 运算符。仿函数是一个类，只是使用起来像函数。等下模拟实现时就知道了。

 🚩priority_queue的基本使用

优先队列默认使用vector作为存储数据的容器，在容器的基础上使用堆算法，将vector中的元素调整成一个堆结构。

注意：优先队列就是一个堆，在使用堆的地方都可以使用优先队列。默认生成大根堆，头文件也是#include<queue>

//默认调整大堆
int main()
{priority_queue<int>pq;pq.push(1);pq.push(2);pq.push(5);pq.push(3);pq.push(0);while (!pq.empty()){cout << pq.top() << " ";pq.pop();}cout << endl;return 0;
}//小堆
int main()
{priority_queue<int,vector<int>,greater<int>>pq;pq.push(1);pq.push(2);pq.push(5);pq.push(3);pq.push(0);while (!pq.empty()){cout << pq.top() << " ";pq.pop();}cout << endl;return 0;
}

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🚩priority_queue的底层实现

   回顾一下堆的插入与删除操作。

•         堆的插入：在堆尾插入数据，再向上调整成堆。
•         堆的删除：将堆顶元素和对尾元素交换，再向下调整成堆。

#pragma once
#include<vector>
#include<deque>
namespace cl {template <class T,class Container=vector<T>>class priority_queue {void AdjustDown(int parent){int child = parent * 2 + 1;while (child < _con.size()){if (child + 1 < _con.size() && _con[child] < _con[child + 1]){child++;}if (_con[parent] < _con[child]){swap(_con[parent], _con[child]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}else{break;}}}void Adjustup(int child){int parent = (child - 1) / 2;while (child >0){if (_con[parent]<_con[child]){swap(_con[parent], _con[child]);child = parent;parent = (child - 1) / 2;}else{break;}}}public:priority_queue() {}template <class InputIterator>priority_queue(InputIterator first, InputIterator last){while (first != last){_con.push_back(*first);++first;}//建堆for (int i = (_con.size - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--){AdjustDown(i);}}bool empty() {return _con.empty();}size_t size() {return _con.size();}T& top() {return _con.front();}const T& top()const {return _con.front();}void push(const T& val) {_con.push_back(val);Adjustup(_con.size() - 1);}void pop() {swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);//少一个元素是size减减，交换后，直接删除最后一个元素_con.pop_back();AdjustDown(0);}private:Container _con;};void priority_queue1(){priority_queue<int>pq;pq.push(1);pq.push(3);pq.push(4);pq.push(5);while(!pq.empty()){cout << pq.top() << " ";pq.pop();}cout << endl;}
}

✅仿函数的使用

仿函数：优先队列通过仿函数来实现建立大根堆还是小根堆。

调整建立大根堆还是小根堆，只需要改变调整函数。父亲结点与孩子结点比较时的大于小于号。怎么通过仿函数来实现呢？

调整函数如何修改

#pragma once
#include<vector>
#include<deque>
template<class T>
class Less {
public:bool operator()(const T& x, const T& y){return x < y;}
};
template<class T>
class Greater {
public:bool operator()(const T& x, const T& y){return x > y;}
};
namespace cl {template <class T,class Container=vector<T>,class Compare=Less<T>>class priority_queue {void AdjustDown(int 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[parent], _con[child]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}else{break;}}}void Adjustup(int child){Compare com;int parent = (child - 1) / 2;while (child >0){if (com(_con[parent],_con[child])){swap(_con[parent], _con[child]);child = parent;parent = (child - 1) / 2;}else{break;}}}public:priority_queue() {}template <class InputIterator>priority_queue(InputIterator first, InputIterator last){while (first != last){_con.push_back(*first);++first;}//建堆for (int i = (_con.size - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--){AdjustDown(i);}}bool empty() {return _con.empty();}size_t size() {return _con.size();}T& top() {return _con.front();}const T& top()const {return _con.front();}void push(const T& val) {_con.push_back(val);Adjustup(_con.size() - 1);}void pop() {swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);//少一个元素是size减减，交换后，直接删除最后一个元素_con.pop_back();AdjustDown(0);}private:Container _con;};void priority_queue1(){priority_queue<int>pq;//默认调成大根堆pq.push(1);pq.push(3);pq.push(4);pq.push(5);while(!pq.empty()){cout << pq.top() << " ";pq.pop();}cout << endl;priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pq2;//小根堆pq2.push(1);pq2.push(3);pq2.push(4);pq2.push(5);while (!pq2.empty()){cout << pq2.top() << " ";pq2.pop();}cout << endl;}
}

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一帆风顺不现实，祝你挫折少一点。