• C++ 学习系列 -- std::stack 与 std::queue

    一  std::stack 与 std::queue 分别是什么？

     两者均是 c++ 中的序列化容器，区别在于：

     std::stack   元素是先进后出

     std::queue 元素是先进先出

    二  std::stack 与 std::queue 原理

    1 std:statck

    2. std::queue

    两者底层容器可以是 list 也可以是 deque ；

    为了保证 两个序列式容器的特点， 两者均不支持遍历，也不支持迭代器。

    三  常见函数接口与使用

    1.  std::stack

    1.1 构造函数

    std::stack::stack - cppreference.com

    函数说明
    stack()空构造函数

    1.2  容器修改

                  

    函数说明
    push在栈顶 放入元素
    emplace在栈顶 放入元素，也可以放入元素类的参数，实现原地构造
    pop弹出栈顶元素

    1.3 容器访问

    函数说明
    top返回栈顶元素的引用

    1.4 容器空间

    函数说明
    empty判断栈是否为空
    size返回栈中元素个数

    代码如下：

    1. #include
    2. #include
    3.  
    4.  
    5. int main()
    6. {
    7.  
    8.    // 1. constructor
    9.     std::stack<int> tmp_stack;
    10.     
    11.     
    12.     // 2. Modifiers
    13.     tmp_stack.push(1);
    14.     tmp_stack.push(2);
    15.     tmp_stack.push(3);
    16.     tmp_stack.push(3);
    17.     
    18.     tmp_stack.pop();    
    19.     
    20.     tmp_stack.emplace(4);
    21.     tmp_stack.emplace(5);
    22.     
    23.     
    24.     // 3. Element access
    25.     
    26.     std::cout << tmp_stack.top() << std::endl;
    27.     std::cout << "------" << std::endl;
    28.  
    29.     // 4. Capacity
    30.  
    31.     std::cout << tmp_stack.empty() << std::endl;
    32.     std::cout << tmp_stack.size() << std::endl;
    33.     std::cout << "------" << std::endl;
    34.  
    35.     while (!tmp_stack.empty()) {
    36.         std::cout << tmp_stack.top() << " ";
    37.         tmp_stack.pop();
    38.     }
    39.     return 0;
    40. }

    2. std::queue

    1.1 构造函数

       https://en.cppreference.com/w/cpp/container/queue/queue

    函数说明
    queue空构造函数

    1.2  容器修改

    函数说明
    push在队尾放入元素
    emplace在队尾 放入元素，也可以放入元素类的参数，实现原地构造
    pop弹出队首元素

    1.3 容器访问

    函数说明
    front返回队首元素的引用
    back返回队尾元素的引用

    1.4 容器空间

    函数说明
    empty判断queue 是否为空
    size返回queue中元素个数

       代码：

      

    1. #include
    2. #include
    3.  
    4. int main()
    5. {
    6.      // 1. constructor
    7.     std::queue<int> tmp_queue;
    8.  
    9.     // 2. Modifiers
    10.     tmp_queue.push(1);
    11.     tmp_queue.push(2);
    12.     tmp_queue.push(3);
    13.     tmp_queue.push(3);
    14.  
    15.     tmp_queue.pop();
    16.  
    17.     tmp_queue.emplace(4);
    18.     tmp_queue.emplace(5);
    19.  
    20.  
    21.     // 3. Element access
    22.  
    23.     std::cout << tmp_queue.front() << std::endl;
    24.     std::cout << tmp_queue.back() << std::endl;
    25.     std::cout << "------" << std::endl;
    26.  
    27.     // 4. Capacity
    28.  
    29.     std::cout << tmp_queue.empty() << std::endl;
    30.     std::cout << tmp_queue.size() << std::endl;
    31.     std::cout << "------" << std::endl;
    32.  
    33.     while (!tmp_queue.empty()) {
    34.         std::cout << tmp_queue.front() << " ";
    35.         tmp_queue.pop();
    36.     }

      输出：

       

    四  简单实现

    下面代码中的 my_deque.h 为 这个博客中实现的 my_deque

    C++ -- 学习系列 std::deque 的原理与使用-CSDN博客

    1. my_stack

    1. // my_stack.h
    2.  
    3. #include"my_deque.h"
    4.  
    5. template<typename T>
    6. class my_stack
    7. {
    8. public:
    9.     my_stack()
    10.     {
    11.  
    12.     }
    13.     ~my_stack()
    14.     {
    15.  
    16.     }
    17.  
    18.     void push(T& val)
    19.     {
    20.         data.push_back(val);
    21.     }
    22.  
    23.     void push(T&& val)
    24.     {
    25.         data.push_back(val);
    26.     }
    27.  
    28.     T& top()
    29.     {
    30.         return data.back();
    31.     }
    32.  
    33.     void pop()
    34.     {
    35.         data.pop_back();
    36.     }
    37.  
    38.     int size()
    39.     {
    40.         return data.size();
    41.     }
    42.  
    43.     bool empty()
    44.     {
    45.         return data.empty();
    46.     }
    47.  
    48. private:
    49.     my_deque16> data;
    50.  
    51. };
    52. // main.cpp
    53. int main()
    54. {
    55.     // 1. constructor
    56.     std::stack<int> tmp_stack;
    57.  
    58.  
    59.     // 2. Modifiers
    60.     tmp_stack.push(1);
    61.     tmp_stack.push(2);
    62.     tmp_stack.push(3);
    63.     tmp_stack.push(3);
    64.  
    65.     tmp_stack.pop();
    66.  
    67.     tmp_stack.emplace(4);
    68.     tmp_stack.emplace(5);
    69.  
    70.  
    71.     // 3. Element access
    72.  
    73.     std::cout << tmp_stack.top() << std::endl;
    74.     std::cout << "------" << std::endl;
    75.  
    76.     // 4. Capacity
    77.  
    78.     std::cout << tmp_stack.empty() << std::endl;
    79.     std::cout << tmp_stack.size() << std::endl;
    80.     std::cout << "------" << std::endl;
    81.  
    82.     while (!tmp_stack.empty()) {
    83.         std::cout << tmp_stack.top() << " ";
    84.         tmp_stack.pop();
    85.     }
    86.  
    87.     return 0;
    88. }

    输出：

      

    2. my_queue

    1. // my_queue.h
    2.  
    3. #include"my_deque.h"
    4.  
    5. template<typename T>
    6. class my_queue
    7. {
    8. public:
    9.     my_queue()
    10.     {
    11.  
    12.     }
    13.     ~my_queue()
    14.     {
    15.  
    16.     }
    17.  
    18.     void push(T& val)
    19.     {
    20.         data.push_back(val);
    21.     }
    22.  
    23.     void push(T&& val)
    24.     {
    25.         data.push_back(val);
    26.     }
    27.     void pop()
    28.     {
    29.         data.pop_front();
    30.     }
    31.  
    32.     T& front()
    33.     {
    34.         return data.front();
    35.     }
    36.  
    37.     T& back()
    38.     {
    39.         return data.back();
    40.     }
    41.  
    42.     bool empty()
    43.     {
    44.         return data.empty();
    45.     }
    46.  
    47.     int size()
    48.     {
    49.         return data.size();
    50.     }
    51.  
    52. private:
    53.     my_deque16>  data;
    54.  
    55. };
    56.  
    57.  
    58. // main.cpp
    59.  
    60. int main()
    61. {
    62.     // 1. constructor
    63.     my_queue<int> tmp_queue;
    64.  
    65.  
    66.     // 2. Modifiers
    67.     tmp_queue.push(1);
    68.     tmp_queue.push(2);
    69.     tmp_queue.push(3);
    70.     tmp_queue.push(3);
    71.  
    72.     tmp_queue.pop();
    73.  
    74.  
    75.     // 3. Element access
    76.  
    77.     std::cout << tmp_queue.front() << std::endl;
    78.     std::cout << tmp_queue.back() << std::endl;
    79.     std::cout << "------" << std::endl;
    80.  
    81.     // 4. Capacity
    82.  
    83.     std::cout << tmp_queue.empty() << std::endl;
    84.     std::cout << tmp_queue.size() << std::endl;
    85.     std::cout << "------" << std::endl;
    86.  
    87.     while (!tmp_queue.empty()) {
    88.         std::cout << tmp_queue.front() << " ";
    89.         tmp_queue.pop();
    90.     }
    91.  
    92.     return 0;
    93. }

     输出：

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