deque

deque中的修改类接口
由于deque是双端队列,所以有头插头删和尾插尾删操作。
下面的栈和队列的底层都是通过的deque实现的。
为什么要用deque作为其底层数据结构呢?
主要是因为:栈和队列都只需在一头进行操作,故不需要迭代器,只要具有pushback和popback的功能即可,在元素增长时deque比vector效率更高、内存使用率高,所以用deque作为底层数据结构更合适。

stack


根据文档里的内容我们可以看到stack中有这些接口。
在使用时要包含stack头文件
因为其底层是用deque实现的:所以有关它的模拟实现也就是对deque的一个封装。
例如:

template<class T,class Container=deque<T>> class stack//栈 { public: stack() { } void push(const T&data) { _con.push_back(data); } private: Container _con; }



queue


注意队列不同的是由front和back操作,分别是队首和队尾元素。



priority_queue优先队列

底层使用堆实现的!
创建优先队列的默认是按照大堆(比较参数是less)方式!也就是说每个根节点都大于它的孩子节点。
对于内置类型可以直接使用greater比较器,但是对于自定义类型需要提供比较器规则并在自定义类型中增加> 、<等比较规则
构造函数:std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> >
third (myints,myints+4);
上例是构造了一个小堆类型的优先级队列
它的模板参数列表:template&lt;class T, class Container=vector&lt;T&gt;, class Compare=less&lt;T&gt;&gt;
所以如果想要用小堆创建对象时要把第三个参数改为great。

这里我们把库函数中的less这个函数拿来看一下:

template<class _Ty = void> struct less : public binary_function<_Ty, _Ty, bool> { // functor for operator< bool operator()(const _Ty& _Left, const _Ty& _Right) const { // apply operator< to operands return (_Left < _Right); } };

如果在优先级队列内存放自定义类型数据,需要需要用户提供<、>的重载,有时也要对提供比较器规则,参考less和greater在库函数中的实现,即对()进行重载。


模拟实现优先级队列:

namespace mine { template <class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<T>>//默认(less)创建的是大堆 class priority_queue { public: priority_queue() :c() {} template<class Iterator> priority_queue(Iterator first, Iterator last)//区间构造,将root进行向下调整 : c(first, last) { // 将c中的元素调整成堆的结构 int count = c.size(); int root = ((count - 2) >> 1); for (; root >= 0; root--) AdjustDown(root); } void push(const T & data) { c.push_back(data); AdjustUP(c.size()-1);//传入下标 } void pop()//头删的话先将头元素与最后一个元素交换,把最后一个元素删掉后再执行向下排序 { if (empty()) return; else { swap(c.front(), c.back()); c.pop_back(); AdjustDown(0); } } int size()const { return c.size(); } bool empty()const { return c.empty(); } const T & top()const { return c.front(); } private: //这里的向上调整和向下调整都是大堆模式 void AdjustDown(int parent)//向下调整算法,把较小元素调整下去 { int child = parent * 2 + 1;//child代表下标 while (child < c.size()) { //找到以parent为根的较大的孩子 //如果根有右孩子并且左孩子比右孩子小,让child等于右孩子 //即child此时为较大的孩子 if (child + 1 < c.size() && com(c[child], c[child + 1])) { child = child + 1; } //如果孩子节点比父亲节点大则交换 if (com(c[parent], c[child])) { swap(c[child], c[parent]); parent = child; child = parent * 2 + 1; } else return; } } void AdjustUP(int child)//向上调整算法,将较大元素调整上去 { int parent = (child - 1) >> 1; while (child)//没有到根的话继续循环 { //如果父亲节点比孩子节点小,交换 //将较大节点调整到根位置 if (com(c[parent], c[child])) { swap(com(c[parent], c[child])); child = parent; parent = (child - 1) >> 1; } else { return; } } } private: Container c; Compare com; }; }

这里最重要的就是向上调整和向下调整算法,同时也要注意比较规则在其中的用法。详细过程见代码注释。