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C++ - stack和queue模拟实现

IT程序员 2022-03-27 阅读 88
c++

目录

一、容器适配器

1.deque

二.stack实现

三、queue实现


一、容器适配器

        由数据结构的学习可知,栈可以用顺序表或者链表实现,队列可以用链表实现。由于stl已经存在了vector和list类,于是利用这两个容器作类模板就能更方便地来实现stack和queue容器。同时这样使用其他容器作类模板的模板就叫做容器适配器。

template<class T,class Container = deque<T>>

1.deque

deque叫做双端队列,是一种结合顺序表和链表优劣势的容器。它的底层就是一个中控数组,数组的每一个位置存放着一个指针指向一段连续的空间。如下图,就像将一个个顺序表用链表的方式连接起来。由此可以快速地在头尾进行插入删除,同时空间利用率比链表高。因此它很适合作为一种容器适配器。

二.stack实现

        有了合适的容器适配后,那么实现stack就很容易了。对于栈,只需要适配的容器尾插和尾删的效率高就行了。可以是vector、list、deque。由于上述所说deque的特性,最合适的适配容器是deque,同时我们把deque设置为缺省。

#include <vector>
#include <list>
#include <deque>
namespace lwh
{
	template<class T,class Container = deque<T>>
	class stack
	{
	public:
		bool empty() const
		{
			return _con.empty();
		}
		size_t size() const
		{
			return _con.size();
		}
		const T& top()
		{
			return _con.back();
		}
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}
		void pop()
		{
			_con.pop_back();
		}
	private:
		Container _con;
	};
}

三、queue实现

        队列是先进先出,需要容器能头删和尾插,由于顺序表头删需要移动数组效率不高,vector也没有头删的接口,于是适配容器不可以是vector。同stack一样,我们把最合适的容器deque设置为缺省。

#include <list>
#include <deque>

namespace lwh
{
	template<class T, class Container = deque<T>>
	class queue
	{
	public:
		bool empty() const
		{
			return _con.empty();
		}
		size_t size() const
		{
			return _con.size();
		}
		const T& front()
		{
			return _con.front();
		}
		const T& back()
		{
			return _con.back();
		}
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}
		void pop()
		{
			_con.pop_front();
		}
	private:
		Container _con;
	};
}
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