C++ STL -- stack / queue / priority_queue 的使用方法
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stack
stack 模板类的定义在 < stack >头文件中。
stack 模板类需要两个模板参数,一个是元素类型,一个是容器类型,但只有元素类型是必要的,在不指定容器类型时,默认的容器类型为 deque。
- 定义 stack 对象的示例代码如下:
stack<int>s1;stack<string>s2;
stack 的基本操作为:
- 入栈,例如:s.push(x);
- 出栈,例如:s.pop(); 注意,出栈操作只是删除栈顶元素,并不返回该元素;
- 访问栈顶,例如:s.top();
- 判断栈空,例如:s.empty(), 当栈空时,返回 true。
- 访问栈中的元素个数,例如:s.size()。
queue
queue 模板类的定义在< queue>头文件中。
与 stack 模板类很相似,queue 模板类也需要两个模板参数,一个是元素类型,一个是容器类型,元素类型是必需的,容器类型是可选的,默认类型为deque类型。
- 定义 queue 对象的示例代码如下:
queue<int>q1;queue<double>q2;
queue 的基本操作有:
- 入队,例如:q.push(x); 将x接到队列的末端。
- 出队,例如:q.pop();弹出队列的第一个元素,注意,并不会返回被弹出元素的值。
- 访问队首元素,例如:q.front(), 即最早被压入队列的元素;
- 访问队尾元素,例如:q.back(), 即最后被压入队列的元素;
- 判断队列空,例如:q.empty(), 当队列空时,返回true。
- 访问队列中元素个数,例如:q.size()
priority_queue
在< queue>头文件中,还定义了另一个非常有用的模板类- priority_queue(优先队列)。优先队列与队列的差别在于优先队列不是按照入队的顺序出队,而是按照队列中元素的优先权顺序出队(默认为大者优先,也可以通过指定算子来指定自己的优先顺序)。
priority_queue 模板类有三个模板参数,第一个是元素类型,第二个是容器类型,第三个是比较算子。其中后两个都可以省略,默认容器为 vector,默认算子为 less ,即小的往前排,大的往后排(出队时序列尾的元素出队)。
- 定义 priority_queue 对象的示例代码如下:
priority_queue<int> q1;priority_queue<pair<int,int> >q2;//注意在两个尖括号之间要留空格priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > q3;//定义小的先出队
priority_queue 的基本操作与 queue 相同。
初学者在使用 priority_queue 时,最困难的可能就是如何定义比较算子。
如果是基本数据类型,或已定义了比较运算符的类,可以直接用 STL 的 less 算子和 greater 算子–默认使用less 算子,即小的往前排,大的优先出队。
如果要定义自己的比较算子,方法有多重,这里介绍其中的一种:重载比较运算符。优先队列试图将两个元素 x 和 y 带入比较运算符(对 less 算子,调用 x
#include<iostream>#include<queue>using namespace std;class T{ puclic: int x,y,z; T(int a,int b,int c):x(a),y(b),z(c){ }};bool operator < (const T &t1,const T &t2){ return t1.z<t2.z;}main(){priority_queue<T> q;q.push(T(4,4,3));q.push(T(2,2,5));q.push(T(1,5,4));q.push(T(3,3,6));while(!q.empty()){ T t=q.top(); q.pop(); cout<<t.x<<" "<<t.y<<" "<<t.z<<endl;} return 1;}
输出结果为(注意是按照 z 的顺序从大到小出队的)
3 3 62 2 51 5 44 4 3
再看一个按照 z 的顺序从小到大出队的例子:
#include<iostream>#include<queue>using namespace std;class T{ puclic: int x,y,z; T(int a,int b,int c):x(a),y(b),z(c){ }};bool operator > (const T &t1,const T &t2){ return t1.z>t2.z;}main(){priority_queue<T> q;q.push(T(4,4,3));q.push(T(2,2,5));q.push(T(1,5,4));q.push(T(3,3,6));while(!q.empty()){ T t=q.top(); q.pop(); cout<<t.x<<" "<<t.y<<" "<<t.z<<endl;} return 1;}
输出结果为
4 4 31 5 42 2 53 3 6
如果我们把第一个例子中的比较运算符重载为:
bool operator < (const T &t1,const T &t2){ return t1.z>t2.z;}
则第一个例子的程序会得到和第二个例子的程序相同的结果。
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