栈 stack 是一种先进后出的(First In Last Out, FILO)的数据结构。在 STL中,stack 底层容器默认使用的是deque, 也可以自己指定用 vector 或 list 容器,然后将其接口适配为栈的接口。部分源代码:
// stack source code (部分) template <class _Tp, class _Sequence __STL_DEPENDENT_DEFAULT_TMPL(deque<_Tp>) > class stack { public: typedef typename _Sequence::value_type value_type; typedef typename _Sequence::size_type size_type; typedef _Sequence container_type; typedef typename _Sequence::reference reference; typedef typename _Sequence::const_reference const_reference; protected: _Sequence c; // 内部维护的容器, 默认 deque public: stack() : c() {} explicit stack(const _Sequence& __s) : c(__s) {} bool empty() const { return c.empty(); } // 是否为空 size_type size() const { return c.size(); } // 栈的大小 reference top() { return c.back(); } // 访问栈顶元素 const_reference top() const { return c.back(); } // 访问栈顶元素(只读) void push(const value_type& __x) { c.push_back(__x); } // 入栈 void pop() { c.pop_back(); } // 出栈 };
队列 queue 是一种先进先出(First In First Out, FIFO)的数据结构。在 STL 中,queue 底层容器默认使用 deque, 然后将其接口适配为队列的接口。部分源代码:
// queue source code (部分) template <class _Tp, class _Sequence __STL_DEPENDENT_DEFAULT_TMPL(deque<_Tp>) > class queue { public: typedef typename _Sequence::value_type value_type; typedef typename _Sequence::size_type size_type; typedef _Sequence container_type; typedef typename _Sequence::reference reference; typedef typename _Sequence::const_reference const_reference; protected: _Sequence c; // 内部维护的容器, 默认 deque public: queue() : c() {} explicit queue(const _Sequence& __c) : c(__c) {} bool empty() const { return c.empty(); } // 是否为空 size_type size() const { return c.size(); } // 队列大小 reference front() { return c.front(); } // 访问队首元素 const_reference front() const { return c.front(); } // 访问队首元素(只读) reference back() { return c.back(); } // 访问队尾元素 const_reference back() const { return c.back(); } // 访问队尾元素(只读) void push(const value_type& __x) { c.push_back(__x); } // 出队 void pop() { c.pop_front(); } // 入队 };
优先级队列 priority_queue 是一种允许用户以任意顺序将元素放入容器,但是取出元素时一定是从最高优先级的元素开始取出。默认值大的优先级高,priority_queue 默认用 vector 容器维护一个最大堆。
简单介绍一下堆,堆一般是一种隐式表述(implicit representation),简单的说堆是由另外一种容器(这里就是 vector )实现。二叉堆 binary-heap 是或近似是完全二叉树,一般用数组来存储,因为其按照层序遍历正好和数组一一对应。堆分为两种:
// priority_queue source code (部分) template <class _Tp, class _Sequence __STL_DEPENDENT_DEFAULT_TMPL(vector<_Tp>), class _Compare __STL_DEPENDENT_DEFAULT_TMPL(less<typename _Sequence::value_type>) > class priority_queue { public: typedef typename _Sequence::value_type value_type; typedef typename _Sequence::size_type size_type; typedef _Sequence container_type; typedef typename _Sequence::reference reference; typedef typename _Sequence::const_reference const_reference; protected: _Sequence c; // 内部维护容器, 默认 vector _Compare comp; // 优先级决策判别 public: priority_queue() : c() {} explicit priority_queue(const _Compare& __x) : c(), comp(__x) {} //用户可指定自己的优先级决策函数 priority_queue(const _Compare& __x, const _Sequence& __s) : c(__s), comp(__x) { make_heap(c.begin(), c.end(), comp); } bool empty() const { return c.empty(); } // 是否为空 size_type size() const { return c.size(); } // 队列大小 const_reference top() const { return c.front(); } // 访问队首元素(只读,堆顶的元素) // 入队 void push(const value_type& __x) { __STL_TRY { c.push_back(__x); // 先放入 vector c 的尾端 push_heap(c.begin(), c.end(), comp); // push_heap 泛型算法,元素先插尾端,然后上溯,复杂度为 O(logn) } __STL_UNWIND(c.clear()); } // 出队 void pop() { __STL_TRY { pop_heap(c.begin(), c.end(), comp); // (1) 保存 vector 尾部的值到临时变量, ; // (2) 将堆顶的值放在 vector 的尾部,堆顶变成空洞节点(空洞对于最大堆可理解为无穷小); // (3) 将堆顶的这个空洞下溯,直到移到最底层,成为叶节点; // (4) 将原尾部的值放入到已移到底层的空洞中; // (5) 对放入空洞的原尾部值在进行上溯,以维持最大堆特点; c.pop_back(); // 重排后,删除 vcetor 中的最后一个元素 } __STL_UNWIND(c.clear()); } };
STL 笔记(三) 容器适配器 stack、queue、priority_queue
原文地址:http://blog.csdn.net/thisinnocence/article/details/39673043