C++复习（三）：STL库之deque、stack、queue、priority_queue容器

本文主要参考https://blog.csdn.net/weixin_34128839/article/details/91686932

queue，stack是基于deque实现的，都是顺序容器，支持随机访问。priority_queue是基于vector实现的，底层数据结构是堆。

一般需要用到最小堆、最大堆时可以用priority_queue来实现。

一般需要用到队列时可以用queue来实现。

一般需要用到栈时可以用stack来实现。

一般需要用到双向队列时可以用deque来实现。

 为下一段先介绍一下list。list的本质是一个双向链表，内存空间不连续，通过指针进行操作。

deque是一个double-ended queue，由多个连续内存块构成，deque是list和vector的兼容，分为多个块，每一个块大小是512字节，块通过map块管理，map块里保存每个块得首地址。因此该容器也有索引操作operator[]，效率没vector高。另外，deque比vector多了push_front()和pop_front( )操作，在两端进行此操作时与list的效率差不多。

1、构造和赋值

#include
//#include    stack和queue库中都包含了deque
#include
#include    //queue库中包含了priority_queue
#include
using namespace std;

//以下int，string等可替换成其他类型，若类型为struct和class时可能还需考虑操作符重载
//deque的其他构造函数基本和vector一致。
deque dq1(5, "hello");    //创建一个大小为5、值均为"hello"的deque
deque dq2 = { 9,5,2,7 };    //创建一个deque并赋值{9,5,2,7}
//一般只会按如下方式创建，并且除dequeue外只能这么创建
deque dq3;
queue q1;    //创建一个空queue。不能加括号，会出问题。
stack st1;    //创建一个空stack。不能加括号，会出问题。
priority_queue pr_q1;    //创建一个空priority_queue。不能加括号，会出问题。默认大的元素优先级高，即大顶堆/最大堆。
priority_queue, less> pr_q2;    //这样写，大的元素优先级高。和上一行是等同的定义。
priority_queue, greater> pr_q3;    //这样写，小的元素优先级高，即小顶堆/最小堆。
 
//下标赋值，但不建议这么干，毕竟是把它当队列或栈用的
//dq2[1] = 6;    //dq2值为{9,6,2,7}

2、大小

一般不会用到，我们不怎么关注队列和栈的大小，我们只关注它是否为空。

dq2.size()    //返回dq2中元素的个数,即dq2的大小，应为4。
dq2.max_size()    //返回容器所能容纳的最大元素数目。这是系统或者库所实施的限制,但是容器不一定保证能达到该大小，有可能在还未达到该大小的时候，就已经无法继续分配任何的空间了。这个函数似乎没有什么卵用。

3、进栈、出栈、进队、出队、获得端点值

//dequeue，双向队列
dq3.push_back(2);    //队尾进队。队列值为{2}
dq3.push_front(5);    //队头进队。队列值为{5,2}
dq3.back();    //返回队尾元素值。应为2
dq3.front();    //返回队头元素值。应为5
dq3.pop_back();    //队尾出队。队列值为{5}
dq3.pop_front();    //队头出队。队列值为{}

//queue，单向队列
q1.push(2);    //队尾进队。队列值为{2}
q1.push(5);    //队尾进队。队列值为{2,5}
q1.back();    //返回队尾元素。应为5
q1.front();    //返回队头元素。应为2
q1.pop();    //队头出队。队列值为{5}

//stack，栈
st1.push(2);	//进栈。栈值为{2}
st1.push(5);	//进栈。栈值为{2,5}
st1.top();	//返回栈顶元素值。应为5
st1.pop();	//出栈。栈值为{2}

//priority_queue，优先级队列
//优先级队列默认为最大堆，即以从大到小为优先级顺序，出队的元素为最大的元素。
pr_q1.push(2);	//进队。队列值为{2}
pr_q1.push(5);	//进队。队列值为{5,2}
pr_q1.push(3);	//进队。队列值为{5,3,2}
pr_q1.top();	//返回优先级最大的元素值。应为5
pr_q1.pop();	//出队。队列值为{3,2}

4、判断是否为空

dq2.empty();    //若为空，则返回True，否则返回False。以下几个同理
q1.empty();
st1.empty();
pr_q1.empty();

5、priority_queue的优先级设置

当队列中元素为int、string等可比较的元素时，可直接使用以上成员函数。

当队列中元素为struct，class等元素时，应重载比较函数，比如小于号操作符。具体细节可参考https://blog.csdn.net/hellokandy/article/details/81458663。