stack和queue的使用

news2025/1/12 19:39:09

前言

前面我们对string、vector、list做了介绍并对底层进行了实现！本期我们继续来介绍STL容器，stack和queue！

本期内容介绍

stack 常用接口的介绍

queue 常用接口的介绍

什么是stack?

这里的栈和我们C语言实现的数据结构的那个栈功能是一样的！栈是一种支持在一端进行插入和删除的顺序容器，遵循" 后进先出（LIFO）"的原则！库里面也说了它是一种容器适配器！什么是容器适配器，这里先不做介绍，等下一期模拟实现的时候再来详细介绍，本期只介绍如何使用！

常用接口介绍

empty

判断栈是否为空

size

获取栈里面的元素个数

top

获取栈顶元素（的引用）

push

在栈顶插入一个元素

pop

删除栈顶元素

OK，这就是栈的常用接口！很简单，我下面来演试一下：

void stack_test1()
{
	stack<int> st;
	st.push(1);
	st.push(2);
	st.push(3);
	st.push(4);
	st.push(5);

	bool emp = st.empty();
	cout << "empty : " << emp << endl;

	size_t sz = st.size();
	cout << "size : " << sz << endl;

	int top = st.top();
	cout << "top : " << top << endl;

	st.pop();

	top = st.top();
	cout << "top : " << top << endl;
}

OK，我们来做一道OJ来用一下stack吧！

最小栈

这道题让你实现一个最小元素的栈，每次可以用常量级别的时间复杂度获取当前栈中的最小元素！

这里用一个栈肯定是不行的！一个栈遍历的话不符合人家的常量级别的时间复杂度！既然一个栈不可以，那我们搞两个栈一个存当前栈的数据域，一个存当前栈里面的的最小元素！

如果普通栈为空或当前元素比普通栈的栈顶元素小得话插入到最小栈！

OK，我先画个图，走一遍刚刚的思路：

OK，我们实现一下：

class MinStack 
{
public:
    MinStack() 
    {}
    
    void push(int val) 
    {
        _elem.push(val);
        if(_min.empty() || val <= _min.top())//普通栈为空或当前元素比普通栈顶元素小，入最小栈
            _min.push(val);
    }
    
    void pop() 
    {
        if(_min.top() == _elem.top())//如果普通栈的栈顶元素和最小栈相同，也要删最小栈的元素
            _min.pop();
        
        _elem.pop();
    }
    
    int top() 
    {
        return _elem.top();//返回普通栈的栈顶元素
    }
    
    int getMin() 
    {
        return _min.top();//获取最小栈的栈顶元素
    }
    
private:
    stack<int> _elem;//普通栈
    stack<int> _min;//最小栈
};

OK，栈就介绍到这里，下面我们来看看队列！

什么是queue?

和栈一样这里的队列和我们数据结构那里的一样！队列是一种支持在尾部插入和在头部删除的线性容器！遵循"先进先出（FIFO）"的原则！不过这个的底层是带头双向循环链表！

这里他还是适配器，暂时不介绍，下一期模拟实现在介绍！

常用接口介绍

empty

判断队列是否为空

size

获取队列中的元素个数

front

获取队头元素（的引用）

back

获取队尾元素（的引用）

push

在队尾插入一个元素

pop

删除队头的数据

OK，队列的接口就这么多，也是很简单的！下面还是举个例子：

void queue_test1()
{
	queue<int> q;
	q.push(1);
	q.push(2);
	q.push(3);
	q.push(4);
	q.push(5);

	bool emp = q.empty();
	cout << "empty : " << emp << endl;

	size_t sz = q.size();
	cout << "size : " << sz << endl;

	int front = q.front();
	cout << "front : " << front << endl;

	int back = q.back();
	cout << "back : " << back << endl;

	q.pop();
	sz = q.size();
	cout << "size : " << sz << endl;
}