C++ stack queue模拟实现

news2025/1/12 3:57:53

一.stack

二.queue

三.deque

STL中有6大组件，我们前面讲的string/vector/list是容器，还有迭代器，以及算法（比如find，swap，reverse，sort，merge函数），仿函数和空间配置器会在后面讲解，下面讲的stack和queue是配接器。

一.stack

stack就是数据结构中的栈，数据是先进后出。配接器是对特定类封装作为其底层的容器，提供函数来访问元素。简单来说栈的成员变量就是一个容器类，可以是vector也可以是list，因为这两种容器都支持栈的数据插入和删除。实现比较简单，只需要调用容器的接口即可，理解了栈就能理解调用函数的作用。

    template<class T, class Con = deque<T>>//模板参数，T是数据类型，Con是容器，默认是deque，这个数据结构后面讲
    class stack
    {
    public:
        stack()
        {
            Con _c;//用传进来的容器类型实例化
        }

        void push(const T& x)
        {
            _c.push_back(x);//调用容器的尾插函数
        }

        void pop()
        {
            _c.pop_back();//调用容器的头删函数
        }

        T& top()
        {
            return _c.back();//输出栈顶的元素
        }

        const T& top()const
        {
            return _c.back();//const版本
        }

        size_t size()const
        {
            return _c.size();//输出当前栈里有多少个元素
        }

        bool empty()const
        {
            return _c.empty();//判断栈是否为空
        }

    private:
        Con _c;//成员变量就是容器
    };

二.queue

queue就是数据结构的队列，和栈不一样，队列的数据是先进先出，也是一种配接器，成员变量也是容器，和栈一样自身的函数接口都是调用容器的接口。但是容器不能是vector，因为先进先出的实现需要在删除时删去第一个元素，对于vector头删的时间复杂度很高，不仅需要挪动数据，在大量删除的场景下性能十分低下。实现也比较简单。

    template<class T, class Con = deque<T>>//模板参数，T是数据类型，Con是容器，默认是deque，这个数据结构后面讲
    class queue
    {
    public:
        queue()//默认构造函数
        {
            Con _c;//用传进来的容器类型实例化
        }

        void push(const T& x)
        {
            _c.push_back(x);//调用容器的尾插函数
        }

        void pop()
        {
            _c.pop_front();//调用容器的头删函数
        }

        T& back()
        {
            return _c.back();//返回队列的尾部元素
        }

        const T& back()const
        {
            return _c.back();//const版本
        }

        T& front()
        {
            return _c.front();//返回队列的头部元素
        }

        const T& front()const
        {
            return _c.front();//const版本
        }

        size_t size()const
        {
            return _c.size();//返回队列当前元素个数
        }

        bool empty()const
        {
            return _c.empty();//判断队列是否为空
        }

    private:
        Con _c;//成员变量就是容器
    };