STL库中的stack和queue及其模拟实现

来源:互联网 发布:浙江师范行知学院 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 03:14

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
这里写图片描述
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
这里写图片描述
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[N];//};//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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