c++的 stack 和 queue(deque) 和 priority_queue 和 适配器

news2024/11/24 16:42:58

目录

1.stack和queue

2. queue的介绍和使用

3. priority_queue的介绍和使用

4. 容器适配器

4.1 STL标准库中stack和queue的底层结构

4.2 deque的简单介绍(了解)

4.2.1 deque的原理介绍

4.2.2 deque的缺陷


1.stack和queue

1.1stack  的 结构

1.2 stack 的使用

可以自己查看 网站:

stack - C++ Reference


2. queue的介绍和使用

2.1. 队列是一种容器适配器,专门用于在FIFO上下文(先进先出)中操作,其中从容器一端插入元
素,另一端提取元素。

2.2 queue的使用

可以自己查看 网站:


queue - C++ Reference


3. priority_queue的介绍和使用

3.1priority_queue的介绍


优先级队列 默认使用vector 作为其底层存储数据的容器,在vector上又使用了堆算法将vector中
元素构造成堆的结构,因此priority_queue就是堆,所有需要用到堆的位置,都可以考虑使用
priority_queue。注意:默认情况下priority_queue是大堆。

3.2 priority_queue的使用

可以自己查看 网站:

priority_queue - C++ Reference


4. 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

4.1 STL标准库中stack和queue的底层结构


虽然 stack和queue 中也可以存放元素,但在STL中并没有将其划分在容器的行列,而是将其称为
容器适配器
,这是因为stack和队列只是对其他容器的接口进行了包装,STL中stack和queue默认
使用deque

比如:


4.2 deque的简单介绍(了解就行)
 

4.2.1 deque的原理介绍


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。


注意:deque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


4.2.2 deque的缺陷
 

1.deque有一个致命缺陷: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,

 

2.序列式场景中,可能需要经常遍历,因此在实际中,需要线性结构时,大多数情况下优先考虑vector和list,deque的应用并不多,而目前能看到的一个应用就是,STL用其作为stack和queue的底层数据结构。

3.为什么选择deque作为stack和queue的底层默认容器

3.1. 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。


3.2. 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。结合了deque的优点,而完美的避开了其缺陷
 


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