常用数据结构总结（基于C++）

目录

栈（stack）

简介

声明

基本操作

代码示例

队列（queue）

简介

声明

基本操作

代码示例

优先队列(priority_queue)

         简介

声明

基本操作

         调整输出次序

二叉搜索树

简介

基本概念

C++的STL中基于二叉搜索树有数据结构set和map

1.set

常用操作

2.map 

声明

常用操作

代码示例

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栈（stack）

简介

栈是一种只能在一端进行插入或者删除操作的线性表。其中允许进行插入或者删除操作的一端称为栈顶。栈的插入和删除一般叫入栈和出栈。栈的顺序存储结构叫做顺序栈，栈的链式存储结构叫做链栈。

C++中栈的头文件为

声明

stack<数据类型> 对象；

例如：stack s;

基本操作

1. push(): 向栈内压入一个成员；
2. pop(): 从栈顶弹出一个成员（在栈中将其删除），此函数不返回任何值；
3. top(): 返回栈顶，但不删除成员；
4. empty(): 如果栈为空返回true，否则返回false；
5. size(): 返回栈内元素的大小；

注：栈只能对栈顶元素进行操作。

代码示例

#include
#include
using namespace std;

int main(){
//	创建一个栈 
	stack s;
	
	cout<<"栈的长度为:"<

运行结果：

 

队列（queue）

简介

队列也是一个线性存储表，元素数据的插入在表的一端进行，在另一端删除，从而构成了一个先进先出FIFO（First In First Out）表。允许进行插入的一端称为队尾，运行删除的一端称为队头。队列的顺序实现称为顺序队列，链接实现称为链接队列。

C++中队列的头文件为

声明

queue<数据类型> 对象；

例如：queue q;

基本操作

1. push(): 向队尾压入一个成员；
2. pop(): 将队头元素弹出，此函数不返回任何值；
3. front(): 返回对头元素，但不删除成员；
4. back() 返回队尾元素，但不删除成员；
5. empty(): 如果队列为空返回true，否则返回false；
6. size(): 返回队列长度；

注：队列只能移除队首元素，但可返回队首元素或者队尾元素

代码示例

#include
#include
using namespace std;

int main(){
//	定义一个队列 
	queue q;
	char str[20] = "hello";
	
	cout<<"队列的长度为"<

 运行结果

优先队列(priority_queue)

简介

所谓优先队列,就是当把数据存入队列时,会自动进行排序,然后取出数值时,会得到最大值(默认,也可通过设置参数来使每次输出最小值).这里的优先队列基于堆结构.

C++中队列的头文件同为

声明

priority_queue<数据类型> 对象；

例如：priority_queue q;

基本操作

1. push(): 向队列插入元素；
2. pop(): 移除堆顶元素，此函数不返回任何值；
3. top(): 返回对头元素，但不删除成员；
4. empty(): 如果队列为空返回true，否则返回false；
5. size(): 返回队列长度；

调整输出次序

priority_queue ,less > p;　　  　// 数组从大到小排序,默认从大到小排序
 
priority_queue ,greater > q;　　// 从小到大排序

二叉搜索树

简介

搜索树是一种可以进行插入，搜索，删除等操作的数据结构，可以用作字典或优先级队列。二叉搜索树是最简单的搜索树。其左子树的键值<=根节点的键值，右子树的键值>=根节点的键值。

一棵深度为k，且有2^k-1个节点的二叉树，称为满二叉树。这种树的特点是每一层上的节点数都是最大节点数。而在一棵二叉树中，除最后一层外，若其余层都是满的，并且最后一层或者是满的，或者是在右边缺少连续若干节点，则此二叉树为完全二叉树。具有n个节点的完全二叉树的深度为floor(log2n)+1。深度为k的完全二叉树，至少有2^(k-1)个叶子节点，至多有2^k-1个节点。

基本概念

1. 父节点与子节点（parent and child）：由一个结点可以引出的一个或两个结点，该结点称为其所引出节点的父节点，被引出的节点称为父节点的子节点
2. 根（root）：唯一没有父节点的节点
3. 叶节点（leaf）：没有子节点的节点
4. 内部节点（internal node）：除叶节点以外的节点
5. 度（degree）：节点的子节点数
6. 深度（depth）：从该节点到某一节点的路劲长度称为该节点的深度
7. 高（height）：某一节点到叶节点的最长路径长度称为该节点的高
8. 树高：根节点的高度

C++的STL中基于二叉搜索树有数据结构set和map

1.set

set是根据元素值进行排序的集合，所以插入的元素在集合中具有唯一性。

常用操作

begin()	返回指向第一个元素的迭代器
end()	返回指向最后一个元素的迭代器
clear()	清除所有元素
insert()	在集合中插入元素
erase()	删除集合中的元素
find()	返回一个指向被查找到元素的迭代器，如果没找到则返回end()
empty()	如果集合为空，返回true
max_size()	返回集合能容纳的元素的最大限值
size()	集合中元素的数目
lower_bound()	返回指向大于（或等于）某值的第一个元素的迭代器
upper_bound()	返回大于某个值元素的迭代器

代码示例

#include
#include
using namespace std;

void print(set s){
//	输出集合中元素的数目 
	cout<<"size:"<::iterator it = s.begin();it!=s.end();it++){
		cout<<" "<<(*it);
	}
	cout< s;
	
//	插入值 
	s.insert(8);
	s.insert(3);
//	注意，重复插入的值会被忽视 
	s.insert(3);
	s.insert(7);
	s.insert(1);
//	输出当前set
	print(s);
	
//	删除指定值 
	s.erase(7); 
	print(s);
	
//	查找元素 
	if(s.find(1) == s.begin())
		cout<<"\nfind it"<

 运行结果

2.map 

map以键值对为元素，集合以键作为排序标准。集合中的键具有唯一性。

声明

map mapStudent;

常用操作

clear()	清除 map 中所有元素；
erase()	删除 map 中指定位置的元素；
insert()	在 map 指定位置添加 pair 类型的元素；
find()	获取 map 中元素的迭代器
begin(), end()	map 的正向迭代器的起始位置与终点位置；

代码示例

#include
#include

运行结果