【STL】容器适配器之stack、queue用法总结

       

一、基本原理

        除了顺序容器外，标准库还提供了三种容器适配器（container adapter）：栈stack、队列queue、优先队列priority_queue。stack和queue基于deque实现，priority_queue基于vector实现。限于篇幅，本篇博客只介绍stack和queue。

       
什么是容器适配器呢？

       假设我需要一个栈结构，可以用deque来模拟，只在一端进行元素插入和弹出，另一端不动，但我不能防止别人在deque的另一端进行操作，因此deque并不能严格地满足我的要求。我对它进行封装，作一些限制，使它留出的接口只能在一端进行插入和删除，这样就实现了stack。
       实际上stack底层是使用的deque，只是对deque进行了封装改变了对外的接口而已。因此，stack、queue、priority_queue一般称为容器适配器，它们只是基本容器类型（vector、deque、list等）的适配。

       

       

       

二、用法

       以下都以容器中的元素为int为例，若要保存其他类型的元素，将int换成其他类型即可。
       

初始化

stack	stack<类型名>    栈名;
stack<int>   s1;	创建一个名为s1的空堆栈，s1中的元素类型为int
stack<int>   s2(s1);	堆栈s2中包含和堆栈s1一样的元素
stack<int>   s2=s1;	堆栈s2中包含和堆栈s1一样的元素
stack<int>   s2(d1);	堆栈s2中包含和双端队列d1一样的元素，d1的类型为deque

queue	queue<类型名>    队列名;
queue<int>   q1;	创建一个名为q1的空单端队列，q1中的元素类型为int
queue<int>   q2(q1);	单端队列q2中包含和单端队列q1一样的元素
queue<int>   q2=q1;	单端队列q2中包含和单端队列q1一样的元素
queue<int>   q2(d1);	单端队列q2中包含和双端队列d1一样的元素，d1的类型为deque

       

其他

stack
s1.top();	返回堆栈的栈顶元素
s1.pop();	栈顶元素出栈
s1.push(e);	元素e入栈
s1.emplace(e);	元素e入栈
s1.empty();	堆栈为空则返回true，否则返回false
s1.size();	堆栈的大小
s1.swap(s2);	交换s1、s2的元素

queue
q1.front();	返回单端队列的队首元素
q1.back();	返回单端队列的队尾元素
q1.pop();	队首元素出队
q1.push(e);	添加元素e到队尾
q1.emplace(e);	添加元素e到队尾
q1.empty();	单端队列为空则返回true，否则返回false
q1.size();	单端队列的大小
q1.swap(q2);	交换q1、q2的元素

       

容器适配器不支持迭代器

容器	迭代器
vector	随机访问
string	随机访问
deque	随机访问
array	随机访问
list	双向
forward_list	单向 ，只能++不能- -
set/multiset	双向
map/multimap	双向
unordered_set/unordered_multiset	双向
unordered_map/unordered_multimap	双向
stack	不支持迭代器
queue	不支持迭代器
priority_queue	不支持迭代器

       

       

三、程序举例

#include <iostream>
#include <queue>
#include <stack>

using namespace std;

int main() {
    	
	deque<int> d1{
     1,2 };	// 创建一个双端队列，元素为1,2

	stack<int> s1(d1);		// 用双端队列来初始化栈
	stack<int> s2;			// 创建一个空栈
	int a = s1.top();		// 栈顶元素a=2
	s1.pop();				// 元素2出栈
	s1.push(3);				// 3入栈，s1元素为1,3
	int size = s1.size();	// s1的大小为2
	s1.swap(s2);			// 交换s1和s2的所有元素

	queue<int> q1(d1);		// 用双端队列来初始化单端队列
	queue<int> q2;			// 创建一个空队列
	int f = q1.front();     // 队首元素f=1
	int b = q1.back();		// 队尾元素b=2
	q1.pop();				// 队首元素出队
	q2.push(3);				// 入队，队列元素为2,3
	int size2 = q1.size();	// 队列的大小
	q1.swap(q2);			// 交换q1和q2所有元素
}