目錄

• • 什么是容器適配器
  • stack
  • • stack的文檔介紹-（來(lái)自cplusplus）
    • stack的實(shí)現(xiàn)
  • queue
  • • queue的文檔介紹-（來(lái)自cplusplus）
    • queue的實(shí)現(xiàn)

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什么是容器適配器

之前模擬實(shí)現(xiàn)的vector,string,list等都是容器，而這次要實(shí)現(xiàn)的stack和queue則是容器適配器，那么什么是容器適配器呢？
適配器其實(shí)就是一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，這種東西在生活中非常常見(jiàn)。例如將USB接口轉(zhuǎn)為Type-c接口，就可以在手機(jī)上用U盤，又或者三腳插頭轉(zhuǎn)二腳插頭，方便使用更多的插座。適配器的作用就是在不更換設(shè)備的情況下，能讓我們的設(shè)備適用于其他情景，或者擁有別的功能。
在STL中，stack和queue其實(shí)就是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧和隊(duì)列，我們并不關(guān)心他的底層是什么，因?yàn)槲覀?strong>只需要保證他具有后進(jìn)先出和先進(jìn)先出的特點(diǎn)即可，這個(gè)特點(diǎn)，無(wú)論是使用vector，還是list都可以實(shí)現(xiàn)，既然這樣，那就干脆將其作為一個(gè)適配器，不需要再創(chuàng)建新的容器，而是直接在原有的容器上實(shí)現(xiàn)他的特性即可，并且這個(gè)容器可以有多種選擇。

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stack

stack的文檔介紹-（來(lái)自cplusplus）

stack是一種容器適配器，專門用在具有后進(jìn)先出操作的上下文環(huán)境中，其刪除只能從容器的一端進(jìn)行 元素的插入與提取操作。

stack是作為容器適配器被實(shí)現(xiàn)的，容器適配器即是對(duì)特定類封裝作為其底層的容器，并提供一組特定 的成員函數(shù)來(lái)訪問(wèn)其元素，將特定類作為其底層的，元素特定容器的尾部(即棧頂)被壓入和彈出。

stack的底層容器可以是任何標(biāo)準(zhǔn)的容器類模板或者一些其他特定的容器類，這些容器類應(yīng)該支持以下 操作： empty：判空操作 back：獲取尾部元素操作 push_back：尾部插入元素操作 pop_back：尾部刪除元素操作

標(biāo)準(zhǔn)容器vector、deque、list均符合這些需求，默認(rèn)情況下，如果沒(méi)有為stack指定特定的底層容器， 默認(rèn)情況下使用deque。

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stack的實(shí)現(xiàn)

stack的實(shí)現(xiàn)其實(shí)就是棧的實(shí)現(xiàn)，只需要在復(fù)用原有代碼的基礎(chǔ)上增加stl的特性即可，
下面是之前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)篇章時(shí)實(shí)現(xiàn)的棧
棧的實(shí)現(xiàn)

庫(kù)中默認(rèn)選擇的容器是deque

#include<deque>namespace lee {/*STL底層中的容器選擇的是deque，因?yàn)閐eque是假想的連續(xù)空間，他每次插入時(shí)擴(kuò)容都會(huì)直接在插入的地方直接插入一片固定大小的空間，這樣就保證了邏輯上的線性，不需要拷貝數(shù)據(jù)。而vector每次擴(kuò)容，都需要?jiǎng)?chuàng)建新空間，拷貝原數(shù)據(jù)，銷毀原空間，并且開(kāi)的空間是原數(shù)據(jù)的1.5倍或2倍（不同版本）vector不僅效率不比deque高，空間的利用率也不高，多次擴(kuò)容會(huì)導(dǎo)致空間的碎片化*/template<class T, class Container = std::deque<T>>class stack{public:void push(const T& val){_con.push_back(val);}void pop(){_con.pop_back();}T& top() {return _con.back();}const T& top() const{return _con.back();}size_t size() const{return _con.size();}bool empty() const{return _con.empty();}private:Container _con;}; }

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queue

queue的文檔介紹-（來(lái)自cplusplus）

隊(duì)列是一種容器適配器，專門用于在FIFO上下文(先進(jìn)先出)中操作，其中從容器一端插入元素，另一端 提取元素。

隊(duì)列作為容器適配器實(shí)現(xiàn)，容器適配器即將特定容器類封裝作為其底層容器類，queue提供一組特定的 成員函數(shù)來(lái)訪問(wèn)其元素。元素從隊(duì)尾入隊(duì)列，從隊(duì)頭出隊(duì)列。

底層容器可以是標(biāo)準(zhǔn)容器類模板之一，也可以是其他專門設(shè)計(jì)的容器類。該底層容器應(yīng)至少支持以下操 作: empty：檢測(cè)隊(duì)列是否為空 size：返回隊(duì)列中有效元素的個(gè)數(shù) front：返回隊(duì)頭元素的引用 back：返回隊(duì)尾元素的引用 push_back：在隊(duì)列尾部入隊(duì)列
pop_front：在隊(duì)列頭部出隊(duì)列

標(biāo)準(zhǔn)容器類deque和list滿足了這些要求。默認(rèn)情況下，如果沒(méi)有為queue實(shí)例化指定容器類，則使用標(biāo) 準(zhǔn)容器deque。

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queue的實(shí)現(xiàn)

隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)

庫(kù)中默認(rèn)選擇的容器是deque

#include<deque>namespace lee {/*STL中queue底層的容器是deque，因?yàn)閐eque和list一樣插入刪除的效率都是O（1），并且deque的效率更高，因?yàn)閘ist是一次創(chuàng)建一個(gè)結(jié)點(diǎn)后插入，并且這些空間是離散分布的.deque是每次創(chuàng)建一個(gè)固定大小的空間，并在這塊空間上面進(jìn)行插入刪除，這樣的效率更高，并且因?yàn)樯暾?qǐng)的空間都是一段一段的連續(xù)空間，內(nèi)存的利用率更高*/template<class T, class Container = std::deque<T>>class queue{public:void push(const T& val){_con.push_back(val);}void pop(){_con.pop_front();}T& front(){return _con.front();}const T& front() const{return _con.front();}T& back(){return _con.back();}const T& back() const{return _con.back();}size_t size() const{return _con.size();}bool empty() const{return _con.empty();}private:Container _con;}; }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++ STL : 模拟实现STL中的容器适配器stack和queue的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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