容器适配器---queuestackpriority_queue
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了容器适配器---queuestackpriority_queue相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
常见容器适配器（配接器）
什么是配接器
配接器（adapters）在STL组件的灵活组合运用功能上，扮演者轴承、转换器的角色。Adapter这个概念，事实上是一种设计模式。在设计模式中对adapter样式的定义如下：将一个class接口转化为另一个class接口，使原本接口不兼容而不能合作的classes，可以一起运作。
使用
1.应用于容器 container adapters ， 比如stack和queue，其实就是一个适配器，他们通过修饰deque的接口而成就出的另一个容器风貌。
2.应用于迭代器iterator adapters
3，应用于仿函数
容器配接器
应用于容器 container adapters ， 比如stack和queue，其实就是一个适配器，他们通过修饰deque的接口而成就出的另一个容器风貌。
常见的容器适配器
比如stack、queue就是基于deque（双端队列）上封装出来的结构
容器适配器–queue
队列（Queue）队列是一种先进先出（FirstInFirstOut，FIFO）的线性表。它只允许在表的一端进行插入，而在另一端进行删除。向队列中插入元素称为入队，从队列中删除元素称为出队。
2）队首（front）允许进行删除的一端称为队首。
2）队尾（rear）允许进行插入的一端称为队尾。
4）队列的长度队列中数据元素的个数表示队列的长度。
5）空队列当队列中没有元素时称为空队列。
6）先进先出表（FIFO）队列的修改是按先进先出的原则进行的，又称为先进先出表（FIFO）
常用接口测试
void test()
{
//测试构造
queue<int>vv1;
cout << "有效元素的个数为 ";
cout << vv1.size() << endl;
vv1.push(1);
vv1.push(2);
vv1.push(3);
vv1.push(4);
vv1.push(5);
cout << "执行入队完成后" << endl;
cout << "有效元素的个数为 ";
cout << vv1.size() << endl;
cout << "队头元素为" << vv1.front() << endl;
cout << "队尾元素为" << vv1.back() << endl;
//出队操作
vv1.pop();
cout << "执行一次出队操作后" << endl;
cout << "队头元素为" << vv1.front() << endl;
cout << "队尾元素为" << vv1.back() << endl;
cout << "有效元素的个数为 ";
cout << vv1.size() << endl;
if (vv1.empty())
{
cout << "空" << endl;
}
else
{
cout << "非空" << endl;
}
}
模拟实现queue
namespace bite
{
template<class T, class Container = std::deque<T>>
class queue
{
public:
queue()
{}
void push(const T& data)
{
c.push_back(data);
}
void pop()
{
c.pop_front();
}
T& front()
{
return c.front();
}
const T& front()const
{
return c.front();
}
T& back()
{
return c.back();
}
const T& back()const
{
return c.back();
}
size_t size()const
{
return c.size();
}
bool empty()const
{
return c.empty();
}
private:
Container c;
};
}
容器适配器–stack
定义：一种“特殊”的线性数据结构，其只能在一端进行操作。可以操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底。
特性：last in first out 先进后出
常用接口测试
构造
//测试构造
void test_constructor()
{
deque<int>mycp1(2, 100);
vector<int>mycp2(3, 100);
//无参构造
stack<int>vv1;
//拷贝构造，再不提供显式的声明时，只能构造deque对象。
stack<int>vv2(mycp1);
//显式给出存储类型
stack<int, vector<int>>vv3(mycp2);
cout << vv1.size() << endl;
cout << vv2.size() << endl;
cout << vv3.size() << endl;
}
size()方法、top()方法 size()方法 pop()方法 push(）方法
void test()
{
stack<int>vv1;
if (vv1.empty())
{
cout << "栈空" << endl;
}
else
{
cout << "栈非空" << endl;
}
vv1.push(10);
vv1.push(20);
vv1.push(30);
vv1.push(40);
cout << "vv1此时的有效元素个数为" << vv1.size() << endl;
cout << "vv1的栈顶元素为" << vv1.top() << endl;
vv1.pop();
cout << "执行出栈操作后" << endl;
cout << "vv1此时的有效元素个数为" << vv1.size() << endl;
cout << "vv1的栈顶元素为" << vv1.top() << endl;
}
模拟实现stack
namespace mystack
{
// Container: 栈底层存储元素的容器的类型，
template<class T, class Container = std::deque<T>>
class stack
{
public:
stack()
: c()
{}
void push(const T& data)
{
c.push_back(data);
}
void pop()
{
if (c.empty())
return;
c.pop_back();
}
T& top()
{
return c.back();
}
const T& top()const
{
return c.back();
}
size_t size()const
{
return c.size();
}
bool empty()const
{
return c.empty();
}
private:
Container c;
};
}
priority_queue 优先级队列
常用方法测试
//构造
void test_constructor()
{
//无参构造
priority_queue<int>vv1;
cout << vv1.size() << endl;
//迭代器构造
int arr[] = { 2,4,4,9,1,0 };
priority_queue<int>vv2(arr,arr+6);
cout << vv2.size() << endl;
}
void test_push_top()
{
priority_queue<int>vv1;
vv1.push(1);
vv1.push(5);
vv1.push(2);
vv1.push(9);
vv1.push(4);
cout << "有效元素个数为" << vv1.size() << endl;
cout << "堆顶元素为" << vv1.top() << endl;
vv1.pop();
cout << "有效元素个数为" << vv1.size() << endl;
cout << "堆顶元素为" << vv1.top() << endl;
if (vv1.empty())
{
cout << "优先级队列为空" << endl;
}
else
{
cout << "优先级队列非空" << endl;
}
}
模拟实现
namespace my
{
template<class T, class container = std::vector<T>, class compare = std::less<T>>
//template<class T, class Container = std::vector<T>, class Compare = std::less<T>>
class priority_queue
{
public:
priority_queue()
{}
template<class Iterator>
priority_queue(Iterator first, Iterator last)
: c(first, last)
{
int root = ((c.size() - 1 - 1) >> 1);
for (; root >= 0; root--)
AdjustDown(root);
}
void push(const T& t1)
{
c.push_back(t1);
AdjustUp();
}
void pop()
{
if (empty())
{
return;
}
std::swap(c.front(), c.back());
c.pop_back();
AdjustDown(0);
}
const T& top()const
{
return c.front();
}
size_t size()const
{
return c.size();
}
bool empty()const
{
return c.empty();
}
private:
void AdjustDown(int root)
{
int child = root * 2 + 1;
int size = c.size();
while (child < size)
{
if (child + 1 < size && com(c[child], c[child + 1]))
{
child += 1;
}
if(com(c[root],c[child]))
{
std::swap(c[root], c[child]);
root = child;
child = 2 * root + 1;
}
else
{
return;
}
}
}
void AdjustUp()
{
int child = c.size() - 1;
int parent = ((child - 1) >> 1);
while (child)
{
if (com(c[parent], c[child]))
{
std::swap(c[parent], c[child]);
child = parent;
parent = ((child - 1) >> 1);
}
else
{
return;
}
}
}
private:
container c;
compare com;
};
}
#include<iostream>
using namespace std;
void TestMyPriorityQueue()
{
int array[] = { 5,6,3,0,9,2,8,1,7,4 };
my::priority_queue<int, vector<int>, less<int>> q(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
cout << q.top() << endl;
q.pop();
cout << q.top() << endl;
cout << q.size() << endl;
}
简单介绍deque双端队列
概念
deque(双端队列)：是一种双开口的 “连续” 空间的数据结构，双开口的含义是：可以在头尾两端进行插入和删除操作，且时间复杂度为O(1)，与vector比较，头插效率高，不需要搬移元素；与list比较，空间利用率比较高
deque并不是真正连续的空间，而是由一段段连续的小空间拼接而成的，实际deque类似于一个动态的二维数组
双端队列底层是一段假象的连续空间，实际是分段连续的，为了维护其“整体连续”以及随机访问的假象，落在了deque的迭代器身上
双端队列元素的访问-简单介绍
双端队列的优势与缺陷
与vector比较，deque的优势是：头部插入和删除时，不需要搬移元素，效率特别高，而且在扩容时，也不需要搬移大量的元素，因此其效率是必vector高的。与list比较，其底层是连续空间，空间利用率比较高，不需要存储额外字段。但是，deque有一个致命缺陷：不适合遍历，因为在遍历时，deque的迭代器要频繁的去检测其是否移动到某段小空间的边界，导致效率低下，而序列式场景中，可能需要经常遍历，因此在实际中，需要线性结构时，大多数情况下优先考虑vector和list，deque的应用并不多，而目前能看到的一个应用就是，STL用其作为stack和queue的底层数据结构
为什么选用deque作为stack和queu底层实现
- stack和queue不需要遍历(因此stack和queue没有迭代器)，只需要在固定的一端或者两端进行操作。
- 在stack中元素增长时，deque比vector的效率高(扩容时不需要搬移大量数据)；queue中的元素增长时，deque不仅效率高，而且内存使用率高。
以上是关于容器适配器---queuestackpriority_queue的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章