目录
一、stack
1.1 简要介绍
1.2 小试身手
1.3 模拟实现
二、queue
2.1 简要介绍
2.2 小试身手
2.3 模拟实现
三、deque
3.1 简要介绍
3.2 分析底层
四、priority_queue
4.1 简要介绍
4.2 小试身手
4.3 模拟实现
五、仿函数/函数对象
5.1 简要介绍
一、stack
1.1 简要介绍
鉴于读者如果阅读到本文，应该对上述函数（empty、size、push_back等）基本用法和功能有一定了解，因此不再赘述。读者可以在queue - C++ Reference (cplusplus.com)查询详细内容
1.2 小试身手
150. 逆波兰表达式求值
https://leetcode.cn/problems/evaluate-reverse-polish-notation/参考解法：
class Solution { public: int evalRPN(vector<string>& tokens) { stack<int> st; for (auto& s : tokens) { if (s == "+" || s == "-" || s == "*" || s == "/") { int right = st.top(); st.pop(); int left = st.top(); st.pop(); switch(s[0]) { case '+': st.push(left+right); break; case '-': st.push(left-right); break; case '*': st.push(left*right); break; case '/': st.push(left/right); break; default: break; } } else { st.push(stoi(s)); } } return st.top(); } };
1.3 模拟实现
#pragma once #include <vector> //#include <deque> namespace myContainer { template<class T, class Container = vector<T>> // 复用vector //template<class T, class Container = deque<T>> // 复用deque class stack { public: void push(const T& x) { _con.push_back(x); } void pop() { _con.pop_back(); } T& top() { return _con.back(); } const T& top()const { return _con.back(); } size_t size()const { return _con.size(); } bool empty()const { return _con.empty(); } private: Container _con; }; }效果演示：
二、queue
2.1 简要介绍
2.2 小试身手
102. 二叉树的层序遍历
class Solution { public: vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) { queue<TreeNode*> q; int levelSize = 0; if (root) { q.push(root); levelSize = 1; } vector<vector<int>> vv; while (!q.empty()) { vector<int> v; while (levelSize--) { TreeNode* front = q.front(); q.pop(); v.push_back(front->val); if (front->left) { q.push(front->left); } if (front->right) { q.push(front->right); } } vv.push_back(v); // 队列中的数据个数就是下一层的数据个数 levelSize = q.size(); } return vv; } };
2.3 模拟实现
#pragma once #include <deque> namespace myContainer { template<class T, class Container = deque<T>> class queue { public: void push(const T& x) { _con.push_back(x); } void pop() { _con.pop_front(); } T& front() { return _con.front(); } T& back() { return _con.back(); } const T& front()const { return _con.front(); } const T& back()const { return _con.back(); } size_t size()const { return _con.size(); } bool empty()const { return _con.empty(); } private: Container _con; }; }效果演示：
三、deque
deque -- 双队列
3.1 简要介绍
deque结合了vector和list两者的优势并融合起来，同时必然地，deque比不过vector和list的优势区间，deque就好比一个六边形战士，杂而不精。deque的用法与vector和list几乎相同，这里不再赘述。先前我们模拟实现stack和queue的时候也都可以复用deque。
3.2 分析底层
四、priority_queue
priority_queue -- 优先级队列
4.1 简要介绍
我们可以看到，优先级队列的底层实际上是vector，但是数据的排列方式更像是堆
使用演示：
4.2 小试身手
215. 数组中的第K个最大元素
class Solution { public: int findKthLargest(vector<int>& nums, int k) { priority_queue<int> pq(nums.begin(), nums.end()); while (--k) pq.pop(); return pq.top(); } };
4.3 模拟实现
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; } }; // class Less 和 class Greater 都是函数对象，具体知识参考后文 namespace my_pq { template<class T, class Container = vector<T>, class Compare = Less<T>> class priority_queue { public: priority_queue() {} template <class InputIterator> priority_queue(InputIterator first, InputIterator last) :_con(first, last) { for (int i = (_con.size() - 2) / 2; i >= 0; --i) { adjust_down(i); } } void adjust_up(int child) { int parent = (child - 1) / 2; while (child > 0) { if (com(_con[parent], _con[child])) { swap(_con[child], _con[parent]); child = parent; parent = (child - 1) / 2; } else { break; } } } void adjust_down(int parent) { size_t 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); } const T& top() { return _con[0]; } bool empty() { return _con.empty(); } size_t size() { return _con.size(); } private: Container _con; Compare com; }; }效果演示：
五、仿函数/函数对象
5.1 简要介绍
仿函数实际上并不是函数，只是使用起来与函数非常相似，故称为仿函数。本质上它是一个函数对象，我们通过一段代码来了解一下
借助模板和仿函数，我们就可以减少函数指针的使用，当然它也可以作为函数参数，为其它函数所用
void qsort (void* base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void*,const void*)); 这样的函数指针谁也不喜欢用我们还可以把仿函数用在其它类中，例如上面模拟实现的 priority_queue
