STL库中的stack和queue及其模拟实现
2017-10-06 10:12
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在学完了list和vector之后,紧接着就是与其相关联的两个数据结构栈(stack)和队列(queue)。栈的特点是先进后出,即先进栈的元素后出栈;队列的特点是后进先出,即先入队列的元素先出队列。
栈只允许在栈顶插入和删除数据,其基本结构如下
队列只允许在队尾插入数据,在队头删除数据,其基本结构如下
栈更像是一个线性表,因为vector的push_back 和 pop_back更容易实现,所以可以用vector来模拟实现stack;而队列更像是一个链表,因为它有队头的概念,list中有两个接口front和back,可以用来表示队头队尾,出队操作也可以用pop_front来实现。下面我们来简单地模拟实现以下stack。
因为我们是直接使用库中的vector来模拟实现stack,stack是一个容器适配器,这是用了一个封装了的类作为他的特定容器,提供了一组成员函数去访问他的元素,元素从特定的容器,也就是堆栈的头取出元素。
这个基础的容器可能是任何标准的容器类,和一些其他特殊设计的模板类,唯一的要求就是要支持以下的操作
实现C++ STL,栈有两个参数。
T表示元素类型,Container表示被用于存储和访问元素的类型。这里因为我们用vector实现,所以Container就被赋值为vector的类型。
queue也是一样的,可以使用库中的list实现,具体的实现方法与stack一样,这里直接附上代码。
栈只允许在栈顶插入和删除数据,其基本结构如下
队列只允许在队尾插入数据,在队头删除数据,其基本结构如下
栈更像是一个线性表,因为vector的push_back 和 pop_back更容易实现,所以可以用vector来模拟实现stack;而队列更像是一个链表,因为它有队头的概念,list中有两个接口front和back,可以用来表示队头队尾,出队操作也可以用pop_front来实现。下面我们来简单地模拟实现以下stack。
因为我们是直接使用库中的vector来模拟实现stack,stack是一个容器适配器,这是用了一个封装了的类作为他的特定容器,提供了一组成员函数去访问他的元素,元素从特定的容器,也就是堆栈的头取出元素。
这个基础的容器可能是任何标准的容器类,和一些其他特殊设计的模板类,唯一的要求就是要支持以下的操作
实现C++ STL,栈有两个参数。
templete <class T,class Container=deque> class stack;
T表示元素类型,Container表示被用于存储和访问元素的类型。这里因为我们用vector实现,所以Container就被赋值为vector的类型。
#pragma once #include <iostream> using namespace std; #include <vector> ////静态的栈 //template <class T,size_t n=100> //class Stack //{ //protected: // T _a ; //}; //动态的栈 template <class T, class Container = vector<T>>//容器适配器 class Stack { public: void Push(const T& x) { _a.push_back(x); } void Pop() { _a.pop_back(); } size_t Size() { return _a.size(); } bool Empty() { return _a.empty(); } T& Top() { T& top = _a.back(); return top; } protected: Container _a; }; void TestStack() { int a[] = { 1, 2, 3, 4 }; Stack<int> s; for (size_t i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); ++i) { s.Push(a[i]); } s.Pop(); int b = s.Size(); cout << b; }
queue也是一样的,可以使用库中的list实现,具体的实现方法与stack一样,这里直接附上代码。
#pragma once #include <iostream> using namespace std; #include <list> template<class T, class Container = list<T>> class Queue { public: Queue() {} void Push(const T& x) { _a.push_back(x); } void Pop() { _a.pop_front(); } T Back() { return _a.back(); } T Front() { return _a.front(); } size_t Size() { return _a.size(); } bool Empty() { return _a.empty(); } protected: Container _a; }; void TestQueue() { Queue<int> q; int a[] = { 1, 2, 3, 4 }; for (size_t i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); ++i) { q.Push(a[i]); } cout << q.Back() << endl; cout << q.Front() << endl; cout << q.Size() << endl; q.Pop(); cout << q.Empty() << endl; }
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