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news 2025/11/3 7:04:33

新网站seo技术,常德做网站的公司,智能网站系统,手机网站开发制作stack的介绍 stack是一种容器适配器#xff0c;专门用在具有后进先出操作的上下文环境中#xff0c;其删除只能从容器的一端进行元素的插入与提取操作。stack是作为容器适配器被实现的#xff0c;容器适配器即是对特定类封装作为其底层的容器#xff0c;并提供一组特定的成…stack的介绍 stack是一种容器适配器专门用在具有后进先出操作的上下文环境中其删除只能从容器的一端进行元素的插入与提取操作。stack是作为容器适配器被实现的容器适配器即是对特定类封装作为其底层的容器并提供一组特定的成员函数来访问其元素将特定类作为其底层的元素特定容器的尾部(即栈顶)被压入和弹出。stack的底层容器可以是任何标准的容器类模板或者一些其他特定的容器类这些容器类应该支持以下操作 empty判空操作 back获取尾部元素操作 push_back尾部插入元素操作 pop_back尾部删除元素操作标准容器vector、deque、list均符合这些需求默认情况下如果没有为stack指定特定的底层容器默认情况下使用deque。 queue的介绍队列是一种容器适配器专门用于在FIFO上下文(先进先出)中操作其中从容器一端插入元素另一端提取元素。队列作为容器适配器实现容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从队尾入队列从队头出队列。底层容器可以是标准容器类模板之一也可以是其他专门设计的容器类。该底层容器应至少支持以下操作: empty检测队列是否为空 size返回队列中有效元素的个数 front返回队头元素的引用 back返回队尾元素的引用 push在队列尾部入队列 pop在队列头部出队列标准容器类deque和list满足了这些要求。默认情况下如果没有为queue实例化指定容器类则使用标准容器deque。 stack和queue的常用接口说明及简单演示我们可以看到stack和queue中没有出现迭代器是因为栈和队列的特性是先进后出和后进先出不需要我们去遍历如果我们能够遍历栈和队列就会出问题其特性就会被改变。 void test_stack() //FILO -- frist in last out {std::stackint st;st.push(1);st.push(2);st.push(3);st.push(4);while (!st.empty()){std::cout st.top() ;st.pop();}std::cout std::endl; }void test_queue() //FIFO -- frist in frist out {std::queueint q;q.push(1);q.push(2);q.push(3);q.push(4);while (!q.empty()){std::cout q.front() ;q.pop();}std::cout std::endl; }stack 和 queue 的模拟实现 templateclass T,class Container std::dequeTclass stack{public:void push(const T x){_con.push_back(x);}void pop(){_con.pop_back();}size_t size(){return _con.size();}T top(){return _con.back();}bool empty(){return _con.empty();}private:Container _con;};templateclass T, class Container std::dequeTclass queue{public:void push(const T x){_con.push_back(x);}void pop(){_con.erase(_con.begin());}T front(){return _con.front();}T back(){return _con.back();}size_t size(){return _con.size();}bool empty(){return _con.empty();}private:Container _con;};容器适配器deque deque的优势任意位置插入删除支持随机访问可以说是list和vector的结合体但是其也有不好的地方下面我们就一起看看怎末个事 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。其实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其底层结构如下图所示本质是开好多个小数组buffer最前面小数组的buffer用来头插最后小数组的buffer用来尾插中间的数组就是存放中间数据了只要一个小数组满了就再开一个小数组小数组的大小都一样都是存放n个数据。还有一个中控数组是一个指针数组每个元素指向每一个小数组的首元素地址。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的迭代器身上因此deque的迭代器设计就比较复杂如下图所示: cur指向当前所在的数据位置 first和last表示当前所在buffer的开始和结束 node指向中控数组中的指向当前所在缓冲区的结点指针。对于当前所在buffer让cur一直就可以了等到cur走到 last 时再node就指向下一个buffer的结点指针然后再让 first 和 last 更新为下个buffer的头和尾再让cur指向first就可已完成对数据的随机访问。 deque的缺陷与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listdeque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。 stack是一种后进先出的特殊线性数据结构因此只要具有push_back()和pop_back()操作的线性结构都可以作为stack的底层容器比如vector和list都可以queue是先进先出的特殊线性数据结构只要具有push_back和pop_front操作的线性结构都可以作为queue的底层容器比如list。但是STL中对stack和queue默认选择deque作为其底层容器主要是因为 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。这样就结合了deque的优点而完美的避开了其缺陷。
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