stack/queue的使用方法

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了stack/queue的使用方法相关的知识,希望对你有一定的参考价值。


stack/queue的使用方法

stack(栈)和queue(队列)也是在程序设计中经常会用到的数据容器,STL为我们提供了方便的
stack(栈)的queue(队列)的实现。
准确地说,STL中的stack和queue不同于vector、list等容器,而是对这些容器的重新包装。
这里我们不去深入讨论STL的stack和queue的实现细节,而是来了解一些他们的基本使用。



1、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的基本操作有:

入栈,如例:s.push(x);

出栈,如例: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,如例:s.top()

判断栈空,如例:s.empty(),当栈空时,返回true。

访问栈中的元素个数,如例:s.size()

2、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,一个容器类
型,元素类型是必要的,容器类型是可选的,默认为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,如例:q.push(x);将x接到队列的末端。

出队,如例: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,如例:q.front(),即最早被压入队列的元素。

访问队尾元素,如例:q.back(),即最后被压入队列的元素。

判断队列空,如例:q.empty(),当队列空时,返回true。

访问队列中的元素个数,如例:q.size()

3、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一定要留空格。

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了。
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——默认为使用less算子,即小的往前排,大的先出队。
如果要定义自己的比较算子,方法有多种,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代入比较运算符(对less算子,调用x<y,对greater算子,调用x>y),
若结果为真,则x排在y前面,y将先于x出队,反之,则将y排在x前面,x将先出队。
看下面这个简单的示例:

 

#include<iostream>
#include<queue>
usingnamespacestd;
classT

public:
intx,y,z;
T(inta,intb,intc):x(a),y(b),z(c)


;
booloperator<(constT&t1,constT&t2)

returnt1.z<t2.z;// 按照z的顺序来决定t1和t2的顺序

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())

Tt=q.top();q.pop();
cout<<t.x<<""<<t.y<<""<<t.z<<endl;

return1;

输出结果为(注意是按照z的顺序从大到小出队的):
336
225
154
443
再看一个按照z的顺序从小到大出队的例子:

 

#include<iostream>
#include<queue>
usingnamespacestd;
classT

public:
intx,y,z;
T(inta,intb,intc):x(a),y(b),z(c)


;
booloperator>(constT&t1,constT&t2)

returnt1.z>t2.z;

main()

priority_queue<T,vector<T>,greater<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())

Tt=q.top();q.pop();
cout<<t.x<<""<<t.y<<""<<t.z<<endl;

return1;

输出结果为:
443
154
225
336
如果我们把第一个例子中的比较运算符重载为:

booloperator<(constT&t1,constT&t2)

     returnt1.z>t2.z;// 按照z的顺序来决定t1和t2的顺序

则第一个例子的程序会得到和第二个例子的程序相同的输出结果。
1.6 nth_element指定元素排序
nth_element一个容易看懂但解释比较麻烦的排序。用例子说会更方便:
班上有10个学生,我想知道分数排在倒数第4名的学生。
如果要满足上述需求,可以用sort排好序,然后取第4位(因为是由小到大排), 更聪明的
朋友会用partial_sort,只排前4位,然后得到第4位。其实这是你还是浪费,因为前两位你
根本没有必要排序,此时,你就需要nth_element:

template<classRandomAccessIterator>

voidnth_element(RandomAccessIteratorfirst,RandomAccessIteratornth,
RandomAccessIteratorlast);

template<classRandomAccessIterator,classStrictWeakOrdering>

voidnth_element(RandomAccessIteratorfirst,RandomAccessIteratornth,
RandomAccessIteratorlast,StrictWeakOrderingcomp);

对于上述实例需求,你只需要按下面要求修改1.4中的程序:

stable_sort(vect.begin(),vect.end(),less<student>());

替换为:

nth_element(vect.begin(),vect.begin()+3,vect.end(),less<student>());

运行结果为:
------beforesort...
Tom: 74
Jimy: 56
Mary: 92
Jessy: 85
Jone: 56
Bush: 52
Winter:77
Andyer:63
Lily: 76
Maryia:89
-----aftersort....
Jone: 56
Bush: 52
Jimy: 56
Andyer:63
Jessy: 85
Mary: 92
Winter:77
Tom: 74
Lily: 76
Maryia:89
第四个是谁?Andyer,这个倒霉的家伙。为什么是begin()+3而不是+4?我开始写这篇文章
的时候也没有在意,后来在ilovevc 的提醒下,发现了这个问题。begin()是第一个,begin()+1
是第二个,...begin()+3当然就是第四个了。

以上是关于stack/queue的使用方法的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

stack queue list容器

STL容器适配器 stack, queue

容器适配器stack,queue和priority_queue

C++初阶:STL —— stack and queuestack/queue的介绍及使用 | stack/queue/priority_queue的深度剖析及模拟实现 | 适配器模式 | 仿函数

stack queue priority_queue

C++初阶:STL —— stack and queuestack/queue的介绍及使用 | stack/queue/priority_queue的深度剖析及模拟实现 | 适配器模式 | 仿函数