c++中的Stack与Queue

news2024/12/28 6:04:09

目录

一·queue与stack:

1.queue介绍:

2.queue模拟实现:

3stack介绍:

4stack模拟实现:

二·priority_queue(优先队列):

1·介绍:

2·仿函数:

3·模拟实现:

三.容器适配器:

四.deque:


一·queue与stack:

1.queue介绍:

①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。 

②只要是能满足对队列功能函数实现的容器,都可以作为它的底层容器。

底层容器具备条件:

empty:检测队列是否为空.

size:返回队列中有效元素的个数.

front:返回队头元素的引用.

back:返回队尾元素的引用.

push_back:在队列尾部入队列.

pop_front:在队列头部出队列.

③但是默认的是deque(一种双端队列,后续讲到)。

2.queue模拟实现:

#pragma once
namespace sq {
    template<class T, class Con = deque<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:

        Con _c;

    };
}

3stack介绍:

同上面queue也是容器适配器,本身不是容器,但是有底层容器,像list,vector这样的容器都可以做,但是默认是deque。

4stack模拟实现:

#pragma once
namespace sq {
    template<class T, class Con = deque<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:

        Con _c;
    };
}


二·priority_queue(优先队列):

1·介绍:

①容器适配器,它的第一个元素是最大的元素。

②理想结构类似于堆,只能访问它的top(访问队头,删队头时候与队尾互换,再删除)。

③底层容器用vector和list都可以,但是一般默认为vector。

④含有的接口函数:

priority_queue()与priority_queue(first, last) 构造一个空的优先级队列,也可以用迭代器区间初始化。

empty( ) 检测优先级队列是否为空,是返回true,否 则返回false。

top( ) 返回优先级队列中最大(最小元素),即堆顶元 素。

push(x) 在优先级队列中插入元素x。

pop() 删除优先级队列中最大(最小)元素,即堆顶元 素。

2·仿函数:

即一种模版,它重载了operator();使得该模版类的对象可以像函数一样使用。如:

 template<class T>
 class Great {
 public:
     bool operator()(const T& a, const T& b) {
         return a > b;
     }
 };

 template<class T>
 class Less {
 public:
     bool operator()(const T& a, const T& b) {
         return a < b;
     }
 };

仿函数特性:

在同一时间里,由某个仿函数所代表的单一函数,可能有不同的状态。

仿函数即使定义相同,也可能有不同的类型。

仿函数通常比一般函数速度慢。

仿函数使程序代码变简单。

 


3·模拟实现:

#pragma once
#include<vector>
namespace pq

{
    template<class T>
    class Great {
    public:
        bool operator()(const T& a, const T& b) {
            return a > b;
        }
    };

    template<class T>
    class Less {
    public:
        bool operator()(const T& a, const T& b) {
            return a < b;
        }
    };

   

    template <class T, class Container = vector<T>, class Compare = pq::Less<T> >


    //默认less大堆
    class priority_queue

    {

    public:
        //保证原来堆都是有一定大小堆序的,故上调
        void upadjust(int  child) {
            int parent = (child-1)/2;
            while (child > 0) {
                if (com(c[parent],c[child])) {
                    swap(c[child] ,c[parent]);
                    child = parent;
                    parent = (child - 1) / 2;

                }
                else {
                    break;
                }
            }

        }
        void downadjust(int parent) {
            int child = 2 * parent + 1;
            while (child<c.size()) {
                if (child+1<c.size()&&com(c[child], c[child + 1])) {
                    child++;
                }
                
                if (com(  c[parent],c[child])) {
                    swap(c[child], c[parent]);
                    parent=child;
                    child = 2 * parent + 1;


                }
                else {
                    break;
                }
            }


        }
        priority_queue() {

        }

        template <class InputIterator>

        priority_queue(InputIterator first, InputIterator last) {
            while (first != last) {
                c.push_back(*first);
                upadjust(c.size() - 1);
                first++;
           }

        }

      const  bool empty() const {
            return c.empty();
        }

        const size_t size() const {
            return c.size();
        }

       const T& top() const {
            return c.front();
        }

        void push(const T& x) {
            c.push_back(x);
            upadjust(c.size() - 1);
        }

            void pop() {
            swap(c[0], c[c.size() - 1]);
            c.pop_back();
            downadjust(0);
        }

    private:

        Container c;

        Compare com;

    };

}

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。

简单来说就是:它自己不是容器,用的其他的容器进行封装然后再使用,那么这个类就是容器适配器。

比如queue和stack的实现它们就是容器适配器,但它们不是容器,而是对底层容器进行封装,即对deque封装。

如:

template<class T, class Con = deque<T>>//底层容器的类型

四.deque:

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。

注:deque的空间不是绝对连续的:它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。

如:

访问它就可以利用类似二维数组,但是它的底层实现是复杂的,如要判断数据相对位置,控制四个指针的指向。故通常作为了解即可。

当然可以理解为它是vector和list结合,但并不完全。与vector相比,它头插,头删,尾插,可以直接进行,不用大量挪动以及容量不足的时候扩大量空间,与list相比,它的底层空间中控数组里面存着的指针所指向的数组是连续的,这样就可以提高一定空间利用率。

但是不可能能完全综合了优点,还存在个致命的缺点:不适合遍历,因为在遍历时,deque的迭代器要频繁的去检测其 是否移动到某段小空间的边界,导致效率低下,而序列式场景中,可能需要经常遍历,因此在实际遍历不用它。 故这里只是在stack和queue的封装,底层用了它。

那为什么这里会用deque而不是vector或者list:

1. stack和queue不需要遍历(因此stack和queue没有迭代器),只需要在固定的一端或者两端进 行操作。

2. 在stack中元素增长时,deque比vector的效率高(扩容时不需要搬移大量数据);queue中的 元素增长时,deque不仅效率高,而且内存使用率高。

 

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.coloradmin.cn/o/1969704.html

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,一经查实,立即删除!

相关文章

学懂C语言(三十三):C语言 递归详解

目录 一、C语言递归 1、语法格式 2、流程图 示例1&#xff1a;数的阶乘 示例2&#xff1a;斐波那契数列 二、递归的基本要素 三、递归的工作原理 四、递归的优势与劣势 五、递归的应用示例 六、递归与非递归&#xff08;迭代&#xff09;的比较 一、C语言递归 递归指…

Navicat 在整个数据库中查找字符

Navicat 在整个数据库中查找字符 1.首先打开Navicat,连接目标数据库。2.选择工具选项卡&#xff0c;选择在数据库或模式中查找。3.查找前填入关键字信息&#xff0c;点击查找4.双击查找到数据&#xff0c;进行查看 说明&#xff1a;当我们知道数据库有数据的关键字&#xff0c;…

只有经历了无数超预期的BUG才知道Hutool有多香

目录 Hutool资源 为什么要Hutool Hutool核心模块 代码精进之道 如何更上一层楼 Htool官网是这样介绍自己的&#xff1a; Hutool是一个小而全的Java工具类库&#xff0c;通过静态方法封装&#xff0c;降低相关API的学习成本&#xff0c;提高工作效率&#xff0c;使Java拥有…

反序列化靶机serial

1.创建虚拟机 2.渗透测试过程 探测主机存活&#xff08;目标主机IP地址&#xff09; 使用nmap探测主机存活或者使用Kali里的netdicover进行探测 -PS/-PA/-PU/-PY:这些参数即可以探测主机存活&#xff0c;也可以同时进行端口扫描。&#xff08;例如&#xff1a;-PS&#xff0…

(~_~)

一、用不同url头利用python访问一个网站&#xff0c;并把返回的东西保存为 requests库 主要用于http发送请求和处理响应 1.发送get和post请求 requests.get(目标网址) requests.post(url,data) post于get不同的是get一般用来请求获取数据&#xff0c;而post相当于带着数…

WEB前端14-Element UI(学生查询表案例/模糊查询/分页查询)

Vue2-Element UI 1.可重用组件的开发 可重用组件 我们一般将可重复使用的组件放在components目录之下&#xff0c;以便父组件的灵活调用 <!--可重用组件一般与css密切相关&#xff0c;使用可重用组件的目的是&#xff0c;将相似的组件放在一起&#xff0c;方便使用-->…

SYD88xx代码复位不成功和解决办法

原来的复位代码如下: void ota_manage(void){#ifdef _OTA_if(ota_state){switch(ota_state){case 1 : #if defined(_DEBUG_) || defined(_SYD_RTT_DEBUG_)dbg_printf("start FwErase\r\n");#endifCmdFwErase();#if defined(_DEBUG_) || defined(_SYD_RTT_DEBUG_)db…

计算机毕业设计选题推荐-社区停车信息管理系统-Java/Python项目实战

✨作者主页&#xff1a;IT研究室✨ 个人简介&#xff1a;曾从事计算机专业培训教学&#xff0c;擅长Java、Python、微信小程序、Golang、安卓Android等项目实战。接项目定制开发、代码讲解、答辩教学、文档编写、降重等。 ☑文末获取源码☑ 精彩专栏推荐⬇⬇⬇ Java项目 Python…

Linux 内核块设备

磁盘&#xff08;disk&#xff09;是指利用磁记录技术存储数据的存储器。 磁盘是计算机主要的存储介质&#xff0c;可以存储大量的二进制数据&#xff0c;并且断电后也能保持数据不丢失。早期计算机使用的磁盘是软磁盘&#xff08;Floppy Disk&#xff0c;简称软盘&#xff09;…

能交易场外个股期权标的有哪些?

目前国内的期权市场能交易场外个股期权标的有除去ST类股票外&#xff0c;一般包括沪深3000多只个股以及股票指数&#xff0c;在交易日内且个股开盘的情况下可以报价购买。不过&#xff0c;由于场外个股期权是非标准化合约&#xff0c;具体的可交易股票名单可能会根据需求有所不…

请转告HPC计算AI计算单位,选对存储事半功倍

U.2 NVMe全闪混合统一存储GS 5000U是Infortrend产品中一款高性能机型。得益于搭载强劲的第五代IntelXeon处理器&#xff0c;以及支持PCIe 5.0、NVMe-oF、100GbE等多种特点&#xff0c;GS 5000U单台块级性能可达50 GB/s的读、20 GB/s的写&#xff0c;以及1300K的IOPS&#xff1b…

数据透视表(四)

文章目录 可视化数据条与切片器串联所有的数据透视表插入数据透视图创建组合图数据的结构化展示如何设置标签 可视化数据条与切片器 插入切片器-在切片器中点击不同的筛选项让透视表与之联动 如果某一栏没有数据显示&#xff0c;点击透视表切片器工具下选项中的切片器设置&…

Java家政自营单商户系统小程序源码

​&#x1f3e0;家政新风尚&#xff1a;揭秘自营单商户系统的魅力与便捷&#xff01; &#x1f3e1;开篇&#xff1a;家政服务的新篇章 在快节奏的现代生活中&#xff0c;家政服务成为了许多家庭的必需品。而“家政自营单商户系统”的兴起&#xff0c;更是为这个行业带来了前…

C ——— 指针笔试题(最终篇)

指针加减整数和解引用的笔试题 boss题&#xff1a; char* c[] { "ENTER","NEW","POINT","FIRST" }; char** cp[] { c 3,c 2,c 1,c }; char*** cpp cp;printf("%s\n", **cpp); printf("%s\n", *-- * cpp …

Vue项目如何打包失败(图解)

目录 案例分析 打包失败 package.json 修正文件 打包测试 打包成功 案例分析 打包失败 package.json {"name": "diaryui","version": "0.0.0","private": true,"type": "module","scripts&…

树组件 el-tree 数据回显

树组件 el-tree 数据回显 树型结构的数据回显问题&#xff1a; 这里我只放了核心代码&#xff0c;主要是如何获取选中的树节点的id集合和如何根据树节点的id集合回显数据 大家根据需要自行更改&#xff01; <el-tree ref"authorityRef" node-key"id" …

springboot“智慧识堂”微信小程序-计算机毕业设计源码26647

摘 要 基于微信的“智慧识堂”是利用微信中的小程序功能来实现&#xff0c;自2011年微信诞生以来&#xff0c;微信的使用越来越普遍&#xff0c;尤其最近几年微信旗下的微信小程序因其不占内存&#xff0c;用完即走的特点吸引越来越多用户&#xff0c;使用微信小程序设计的系统…

5分钟完成视频会议私有化部署

在当今快速发展的商业环境中&#xff0c;企业迫切需要一种既高效又安全的视频会议系统以提升工作效率并确保敏感信息的安全。私有化部署会议服务器作为一种高效的数据交换与协作解决方案&#xff0c;正逐渐成为众多企业的首选。然而&#xff0c;对于那些对数据安全性和隐私保护…

基于python的百度迁徙迁入、迁出数据分析(五)

终于在第五篇文章我们进入了这个系列的正题&#xff1a;数据分析 这里我选择上海2024年5月1日——5月5日的迁入、迁出数据作为分析的基础&#xff0c;首先选择节假日的数据作为分析的原因呢&#xff0c;主要是节假日人们出行目的比较单一&#xff08;出游、探亲&#xff09;&a…

RepoAgent:基于大型语言模型的开源框架,主动生成、维护和更新代码文档

人工智能咨询培训老师叶梓 转载标明出处 开发者通常花费约58%的时间在程序理解上&#xff0c;高质量的代码文档在减少这一时间上扮演着重要角色。然而&#xff0c;维护代码文档同样消耗大量的时间、金钱和人力。为了减轻维护代码文档的负担&#xff0c;早期尝试自动文档生成的方…