---

---

一、容器适配器

举个简单的例子，我们手机充电的时候需要电源适配器来把220v的交流电转换成较低电压的直流电以供手机充电使用，220v的电压太高了，我们不需要那么高的电压，而且高电压还有可能产生其他很多不良后果。

我们模拟实现stack可以使用各种底层数据结构，可以是数组也可以是链表，通过对于数组或者链表的封装，即可得到我们的栈结构，这里的数组或者链表就可以称作适配容器，这就可以引出我们的适配器模式

容器适配器是一个封装了序列容器的类模板，它在一般序列容器的基础上提供了一些不同的功能。之所以称作适配器类，是因为它可以通过适配容器现有的接口来提供不同的功能

1.1 什么是适配器

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。

1.2 STL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

1.3 deque的简单介绍

适合头尾插入删除的场景

1.3.1 deque的原理介绍

deque双端队列——融合vector和list的优点，它是一种双开口的“连续”空间的数据结构。

vector

• vector优点:下标随机访问，尾插尾删效率高(cpu高速缓存命中高)
• vector缺点:扩容(效率、空间浪费)、 不适合头插头删

list

• list优点:按需申请释放空间，任意位置O(1)插入删除
• list缺点:不支持下标随机访问

1.3.2 deque的结构

有一个中控的指针数组，里面存放的都是一些小数组的指针。插入数据时从中控数组的中间开始插入，当一个小数组插入满了，则再开一个小数组，继续插入。

1.3.3 deque和vector以及list的对比

vector:
优点：尾插尾删效率高，随机访问效率高，CPU缓冲利用率高
缺点：头插头删以及任意位置插入效率低

list:
优点：任意位置插入效率高
缺点：不支持随机访问，且频繁申请空间，会造成内存碎片化，CPU缓存利用率低

deque的
优点：

1. 相比vector扩容代价低
2. 头插头删，尾插尾删效率高
3. 也支持随机访问

缺点：

1. 中间插入很难搞，当小数组大小都相同时，随机访问效率高了，但是中间插入删除就要挪动数据，效率低了。当小数组大小不同时候，中间插入删除，效率高了，但是随机访问低了。
2. 没有vector和list那么极致

1.3.4 为什么选择deque作为stack和queue的适配容器

如果没有deque，那么stack可以适配vector或者list，queue可以适配list

• stack适配deque相较于适配vector的优势：扩容代价不大，不需要拷贝数据浪费空间也不多。
• stack适配deque相较于适配list的优势：CPU高速cache命中。 其次不会频繁
  申请小块空间。申请和释放空间次数少代价低
• queue适配deque相较于适配list的优势：CPU高速cache命中。 其次不会频繁
  申请小块空间。申请和释放空间次数少代价低

总结：deque作为stack和queue的默认容器是完胜的
deque适合头尾插入删除，但是中间插入删除、和随机访问效率都差强人意。所以要高频随机访问还得是vector，要任意位置插入删除，还得是list。

二、stack的模拟实现

namespace mwq
{
	template<class T,class Container = deque<T>> //模板参数给缺省值deque 
	class stack 
	{
	public:
		stack()
		{}
		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}
		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}
		const T& top()
		{
			return _con.back();
		}
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}
		void pop()
		{
			_con.pop_back();
		}
	private:
		Container _con;
	};
}

三、queue的模拟实现

namespace mwq
{
	template<class T, class Container = deque<T>> //模板参数给缺省值deque 
	class queue
	{
	public:
		queue()
		{}
		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}
		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}
		const T& front()
		{
			return _con.front();
		}
		const T& back()
		{
			return _con.back();
		}
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}
		void pop()
		{
			_con.pop_front();
		}
	private:
		Container _con;
	};
}