C++——StackQueue

目录

一Stack

1介绍

2接口 

3模拟实现

4栈的oj题

 二Queue

1介绍

2接口

3模拟实现

三容器适配器

1再谈栈和队列 

四优先级队列

1接口

​编辑

2仿函数

五dequeue的简单介绍 


一Stack

1介绍

先来看看库中对栈的介绍:

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

2接口 

bool empty() const;   判断栈中是否为空

size_type size() const;   返回栈中元素的个数
value_type& top();        返回栈顶的元素
void push (const value_type& val);   往栈中压入val
void pop();    删除栈顶元素

3模拟实现

从栈的接口中可以看出,栈实际是一种特殊的vector,因此使用vector完全可以模拟实现stack。

#include<vector>
namespace bite
{template<class T>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:std::vector<T> _c;}
}

4栈的oj题

1 最小栈
2 栈的压入、弹出序列

3 逆波兰表达式求值

1 最小栈

 二Queue

1介绍

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,其中从容器一端插入元素,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:元素从队尾入队列,从队头出队列
3. 标准容器类deque和list满足了这些要求。默认情况下,如果没有为queue实例化指定容器类,则使用标准容器deque。

2接口

 

bool empty() const;         判断队列中是否为空
size_type size() const;     返回队列中的个数
value_type& front();        返回队头元素
value_type& back();         返回队尾元素
void push (const value_type& val);     在队尾中插入元素
void pop();                 删除队头元素

3模拟实现

因为queue的接口中存在头删和尾插,因此使用vector来封装效率太低,故可以借助list来模拟实现

#include <list>
namespace bite
{template<class T>class queue{public:queue() {}void push(const T& x) { _c.push_back(x); }void pop() { _c.pop_front(); }T& back() { return _c.back(); }const T& back()const { return _c.back(); }T& front() { return _c.front(); }const T& front()const { return _c.front(); }size_t size()const { return _c.size(); }bool empty()const { return _c.empty(); }private:std::list<T> _c;}
}

三容器适配器

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
 

1再谈栈和队列 

 虽然栈和队列也可以存储元素,但在stl中没有把它们划分在容器行列里,而是将它们叫做容器适配器,它们的实现是通过别的容器来实现的:实现的模板中传入了容器参数

以栈为例:

按照上面来完善stack的模拟实现: 

template<class T,class Container = deque<T>>//库中给出的缺省值是deque<T>
class Stack
{
public:bool empty(){return _v.empty();}size_t size(){return _v.size();}const T& top(){return _v.back();}void push(const T& x){_v.push_back(x);}void pop(){_v.pop_back();}
private:Container _v;
};

知道了这一点,我们在使用stack时想用那个容器来实现都可以~

四优先级队列

1使用优先级队列与队列一样,需要在前面包含#incldue<queue>才能使用

2优先级队列里面的排序是(默认)以大堆的排序来实现的vector类型的队列

3需要支持随机访问迭代器,以便始终在内部保持堆结构。容器适配器通过在需要时自动调用算法函数make_heap、push_heap和pop_heap来自动完成此操作。

1接口

bool empty() const;                   判断是否为空
size_type size() const;               返回个数
const value_type& top() const;        返回队头元素 
void push (const value_type& val);    队尾插入元素
void pop();                            删除队头元素

 使用这些接口:

我们发现:打印出来的顺序是降序的:我们在堆排序中说了:建大堆是排升序的。这里这么是反过来的??   

这里是在学习中最容易遇到坑的地方;在底层实现的思路:

将数据建大堆,第一个一定是数组中最大的,先把它打印出来;在删除pop时,先把第一个与最后一个交换位置,再进行pop删除最后一个元素——也就是最大的那一个;最后调整数组为大堆...与我们实现堆排序的思想不同!!

 如果我们想让它打印出来是升序呢?

在模板中传类型:

 

和sort传入的greator<int>进行比较:

2仿函数

在类中重载()的方式就叫做仿函数;

上面sort参数中传入greater<int>() 对象与这里是类似的:

3模拟实现

模拟实现优先级队列时可以写仿函数来控制升序降序:

//适配器进行容器调用
namespace bit
{template<class T,class Container = deque<T>>class Stack{public:bool empty(){return _v.empty();}size_t size(){return _v.size();}const T& top(){return _v.back();}void push(const T& x){_v.push_back(x);}void pop(){_v.pop_back();}private:Container _v;};template<class T, class Container = deque<T>>class Queue{public:bool empty(){return _l.empty();}size_t size(){return _l.size();}const T& front(){return _l.front();}const T& back(){return _l.back();}void push(const T& x){_l.push_back(x);}void pop(){_l.pop_front();}private:Container _l;};template<class T>class greater{public:bool operator()(const T& x,const T& y){return x > y;}};template<class T>class less{public:bool operator()(const T& x, const T& y){return x < y;}};template<class T,class Container=vector<T>,class Compare = less<T>>class priority_queue{public:bool empty() const{return _pro.empty();}size_t size() const{return _pro.size();}const T& top() const{return _pro[0];}//less -> 降序 -> 建大堆(与HeapSort的逻辑不同)void AjustUp(size_t child){Compare com;size_t parent = (child - 1) / 2;while (child >0){//_pro[parent] < _pro[child]if (com(_pro[parent] , _pro[child])){swap(_pro[child], _pro[parent]);child = parent;parent = (child - 1) / 2;}else{break;}}}void push(const T& val){_pro.push_back(val);AjustUp(_pro.size()-1);}void AjustDown(size_t parent){Compare com;size_t child = parent * 2 + 1;while (child < _pro.size()){//选最大(降序)的child与parent交换 _pro[child] <  _pro[child + 1]          if (child + 1<_pro.size() && com(_pro[child] , _pro[child+1])){child++;}//      _pro[parent] < _pro[child]if (com(_pro[parent] , _pro[child])){swap(_pro[child], _pro[parent]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}else{break;}}}void pop(){swap(_pro[0], _pro[_pro.size() - 1]);_pro.pop_back();AjustDown(0);}	private:Container _pro;};

 

五dequeue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

在它的接口中,既有list的,也有vector的:可以说,dequeue=vector+list

但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:


 

那dequeue具体是怎么样来访问元素的呢? 

底层用迭代器,迭代器中嵌套这迭代器来进行对数据的管理:

 

dequeue插入删除效果好,又是一段’连续的数组‘,在stl中stack与queue的默认容器都选择它来给缺省值,但它也不是完美的:

如果在实践中,要在中间插入一个数据时,怎么办??

它有两个解决方法:要么在这段数组中在开辟空间来存储;要么移动后面的数据来进行插入;不管是哪一种,效果都不好!

总结:在要用到[ ]访问时不建议用dequeue而选择vector或者list!!

 以上便是我的学习整理,有错误欢迎在评论区里指出,感谢您的观看!!

 

 

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/811397.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

Leetcode 150. 逆波兰表达式求值和Leetcode 55. 跳跃游戏

文章目录 Leetcode 150. 逆波兰表达式求值题目描述C语言题解和思路解题思路 Leetcode 55. 跳跃游戏题目描述C语言题解和思路解题思路 Leetcode 150. 逆波兰表达式求值 题目描述 给你一个字符串数组 tokens &#xff0c;表示一个根据 逆波兰表示法 表示的算术表达式。 请你计…

开箱即用的 SpringBoot 企业级开发平台

项目概述 基于 Spring 实现的通用权限管理平台&#xff08;RBAC模式&#xff09;。整合最新技术高效快速开发&#xff0c;前后端分离模式&#xff0c;开箱即用。 核心模块包括&#xff1a;用户、角色、职位、组织机构、菜单、字典、日志、多应用管理、文件管理、定时任务等功能…

【AcWing】蓝桥杯集训每日一题Day32|贪心|1349.修理牛棚

1349.修理牛棚 1349. 修理牛棚 - AcWing题库难度&#xff1a;中等时/空限制&#xff1a;1s / 64MB总通过数&#xff1a;1275总尝试数&#xff1a;2405来源&#xff1a;usaco training 1.4算法标签贪心 题目内容 在一个下着暴风雨的夜晚&#xff0c;大风掀翻了农夫约翰的牛棚的…

鸿蒙TypeScript学习第13天:【元组】

1、TypeScript 元组 我们知道数组中元素的数据类型都一般是相同的&#xff08;any[] 类型的数组可以不同&#xff09;&#xff0c;如果存储的元素数据类型不同&#xff0c;则需要使用元组。参考文档&#xff1a;qr23.cn/AKFP8k 元组中允许存储不同类型的元素&#xff0c;元组…

代码随想录算法训练营day36

435_无重叠区间 题目&#xff1a; 给定一个区间的集合 intervals &#xff0c;其中 intervals[i] [starti, endi] 。返回 需要移除区间的最小数量&#xff0c;使剩余区间互不重叠 。 示例 1: 输入: intervals [[1,2],[2,3],[3,4],[1,3]] 输出: 1 解释: 移除 [1,3] 后&…

手把手教你创建新的OpenHarmony 三方库

创建新的三方库 创建 OpenHarmony 三方库&#xff0c;建议使用 Deveco Studio&#xff0c;并添加 ohpm 工具的环境变量到 PATH 环境变量。 创建方法 1&#xff1a;IDE 界面创建 在现有应用工程中&#xff0c;新创建 Module&#xff0c;选择"Static Library"模板&a…

bash脚本中‘-b -u -p’‘$# -eq’‘#!/bin/bash’‘sed -i “s/\r//“ $1’的用法说明

#!/bin/bash#!/bin/bash: 这是 Bash 脚本的开头&#xff0c;指定了要使用的解释器&#xff0c;即 Bash。 if [ $# -eq 0 ]; thenif [ $# -eq 0 ]; then: 检查脚本是否被调用时提供了参数。$# 表示参数的数量&#xff0c;-eq 0 表示等于 0&#xff0c;即无参数。 echo "p…

2024-3-29 群讨论:如何看到一个线程的所有 JFR 事件

以下来自本人拉的一个关于 Java 技术的讨论群。关注公众号&#xff1a;hashcon&#xff0c;私信拉你 如何查看一个线程所有相关的 JFR 事件 一般接口响应慢&#xff0c;通过日志可以知道是哪个线程&#xff0c;但是如何查看这个线程的所有相关的 JFR 事件呢&#xff1f;JMC 有…

五种主流数据库:子查询

SQL 支持查询语句的嵌套&#xff0c;也就是在一个语句中包含其他的查询语句。嵌套子查询可以用于实现灵活复杂的查询语句。 本文比较五种主流数据库实现的子查询功能&#xff0c;包括 MySQL、Oracle、SQL Server、PostgreSQL 以及 SQLite。 功能MySQLOracleSQL ServerPostgre…

探索网络爬虫:技术演进与学习之路

网络爬虫及IP代理池 前言爬虫技术的演进最新的爬虫技术爬虫技术学习路线 前言 在信息时代&#xff0c;网络爬虫技术作为获取和处理网络数据的重要手段&#xff0c;已经成为数据科学、机器学习和许多商业应用的基石。从简单的HTML页面抓取到复杂的动态内容采集&#xff0c;爬虫…

【Java】如果把线程同步机制比喻成餐厅经理

要更好理解Java的线程同步机制&#xff0c;可以尝试通过餐厅经营的方式来进行类比。厨师&#xff08;共享资源&#xff09;在厨房里忙碌着&#xff0c;而顾客&#xff08;线程&#xff09;都在点菜和等待他们的食物。在这个场景中&#xff0c;同步机制就像是餐厅的经理&#xf…

三大能力升级!大模型开启智能客服新篇章

当前智能化已成为各行各业加速转型发展的关键词&#xff0c;客户服务领域也不例外&#xff0c;将大语言模型与文档问答结合&#xff0c;不仅能够有效提升知识构建效率&#xff0c;重塑智能客服模式&#xff0c;还将成为企业营销、运营智能化进程中的重要助推力&#xff01; 接…

Redis从入门到精通(十四)Redis分布式缓存(二)Redis哨兵集群的搭建和原理分析

文章目录 前言5.3 Redis哨兵5.3.1 哨兵原理5.3.1.1 集群的结构和作用5.3.1.2 集群监控原理5.3.1.3 集群故障恢复原理 5.3.2 搭建哨兵集群5.3.3 RedisTemplate5.3.3.1 搭建测试项目5.3.3.2 场景测试 前言 Redis分布式缓存系列文章&#xff1a; Redis从入门到精通(十三)Redis分…

一个开源嵌入式USB设备协议栈:FelisUSB

概述 Felis USB 是一个嵌入式USB协议栈。它不依赖于软件系统支持&#xff0c;可以轻量级迁移使用。 Felis USB is an USB stack for embedded system. See introduction in English here. 源码链接&#xff1a;season-studio/FelisUSB:null_C - GitCode开源社区 为什么开发Feli…

AI时代的新星:Devin AI 工程师的崛起

近日&#xff0c;人工智能领域掀起了一股新浪潮&#xff0c;一家成立不到两个月的初创公司Cognition推出了一款名为Devin的全球首位AI工程师。这款AI工程师引起了业界的高度关注&#xff0c;其独特的特点和能力使其成为软件开发领域的一颗耀眼之星。 Devin并非仅仅是一款编写代…

欧盟网络安全局:公共数据空间中的个人数据保护设计(下)

三、应用场景分析:健康—医药用途 2020年欧盟发布欧盟医药战略,旨在应对制药行业面临的各种机遇和挑战,以确保欧盟公民对于药品的可获得性、可负担性和可持续性。[4]报告将药品数据空间作为一种可能的手段,旨在支持数据使用者对于药品市场供应情况和药品功效的研究和分析。…

Java复习第十七天学习笔记(转发、重定向,GET,POST),附有道云笔记链接

【有道云笔记】十七 4.3 转发、重定向、Get、POST、乱码 https://note.youdao.com/s/GD5TRksQ 一、转发 转发&#xff1a;一般查询了数据之后&#xff0c;转发到一个jsp页面进行展示 req.setAttribute("list", list); req.getRequestDispatcher("student_lis…

大厂面试:获取字符串的全排列

一、概念 现有一个字符串&#xff0c;要打印出该字符串中字符的全排列。例如输入字符串abc&#xff0c;则打印出由字符a、b、c所能排列出来的所有字符串abc、acb、bac、bca、cab和cba。 可以基于回溯法来解决这个问题。 二、代码 public class Permutation {//输出字符串str的全…

算法 第38天 动态规划1

509 斐波那契数 斐波那契数 &#xff08;通常用 F(n) 表示&#xff09;形成的序列称为 斐波那契数列 。该数列由 0 和 1 开始&#xff0c;后面的每一项数字都是前面两项数字的和。也就是&#xff1a; F(0) 0&#xff0c;F(1) 1 F(n) F(n - 1) F(n - 2)&#xff0c;其中 n…

权限修饰符,代码块,抽象类,接口.Java

1&#xff0c;权限修饰符 权限修饰符&#xff1a;用来控制一个成员能够被访问的范围可以修饰成员变量&#xff0c;方法&#xff0c;构造方法&#xff0c;内部类 &#x1f47b;&#x1f457;&#x1f451;权限修饰符的分类 &#x1f9e3;四种作用范围由小到大(private<空着…