【20221230】栈和队列的小结

news2024/9/27 5:50:47

一、栈(stack)

 栈是先进后出的(FILO)的数据结构,它只有一个出口。

 二、队列

 队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,它有两个出口。

 栈和队列是STL(C++标准库)里面的两种数据结构。

栈提供push 和 pop 等等接口,所有元素必须符合先进后出规则,所以栈不提供走访功能,也不提供迭代器(iterator)。 不像是set 或者map 提供迭代器iterator来遍历所有元素。

栈是以底层容器完成其所有的工作,对外提供统一的接口,底层容器是可插拔的(也就是说我们可以控制使用哪种容器来实现栈的功能)。

所以STL中栈往往不被归类为容器,而被归类为container adapter(容器适配器)。

 STL 中栈是用什么容器实现的?

栈的内部结构,栈的底层实现可以是vector,deque,list 都是可以的, 主要就是数组和链表的底层实现。

我们常用的SGI STL,如果没有指定底层实现的话,默认是以deque为缺省情况下栈的底层结构。

deque是一个双向队列,只要封住一段,只开通另一端就可以实现栈的逻辑了。

SGI STL中 队列底层实现缺省情况下一样使用deque实现的。

队列中先进先出的数据结构,同样不允许有遍历行为,不提供迭代器, SGI STL中队列一样是以deque为缺省情况下的底部结构。

所以STL 队列也不被归类为容器,而被归类为container adapter( 容器适配器)。


概述:栈和队列被称为duque的配接器,其底层是以deque为架构。通过deque执行具体操作。

例题: 

1、剑指1-栈和队列  (用栈实现队列、包含min函数的栈)

 2、用队列实现栈     (将队首插入队尾,再pop)

 3、有效的括号  (遇到配对的问题,用栈!)栈非常适合用来做对称匹配类的题目。

 每遇到一个(   [   {  左括号,向栈内压入对应的右括号;当相应右括号为栈顶元素时,pop出去,不然的话直接fasle(这里得先提前判断一下栈是否为空,否则会报错);最后如果遍历完成,栈不为空则false,空则true(返回empty即可)

 4、删除字符串中的所有相邻重复项   (匹配问题,用栈解决!!)

当栈为空或者此时遍历的字符与栈顶值不等时,压入;否则pop出。可以用string来模拟栈,可以避免最后再转化为字符串形式。

5、逆波兰表达式求值 (遇到数字入栈,遇到运算符则取出栈顶的两个数字进行对应计算,并将结果压入栈中。)

6、滑动窗口的最大值(使用单调队列的经典题)

维护元素单调递减的队列就叫做单调队列,即单调递减或单调递增的队列。C++中没有直接支持单调队列,需要我们自己来实现一个单调队列。

7、解析布尔表达式 (在每日题中发现的用栈解决的匹配问题,挺有意思)

8、前K个高频元素  (后面补上)

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