C++ ——stack、queue容器模拟实现及deque容器底层介绍

deque文档

stack文档

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1. deque容器

查看文档可发现，栈和队列都采用的是容器适配器，如果不指定，则默认为deque这个容器

deque底层

我们来看一下deque容器的配置：

这个deque的功能十分齐全，相比vector，支持头插头删；相比list，它可以用[]访问，看起来是一个非常棒的结构，那为何在平时不常见呢？

我们先来看一下deque的底层结构：

deque底层类似一个动态的二维数组，定义一个中控器，从中间开始指向对于的内存空间，这样就十分便于头插头删、尾插尾删，但这对于迭代器设计，也就比较复杂。

deque的优势

deque这样的设计，十分适用于需要频繁头插头删、尾插尾删的地方。

所以库里面就采用了deque作为了stack和queue的适配器，stack和queue不需要遍历(没有迭代器)，所以使用deque作为适配器，效率高、内存效率也高

deque的劣势

deque有一个致命的缺陷，就是不便于遍历，每次遍历都十分麻烦，需要频繁检查某段空间的边界，这导致访问的开销十分之大。

如果在指定位置插入数据，计算十分繁琐，相当的头疼。

一百万个随机数据排序速度对比：
这里发现vector的效率是明显高于list和deque的，因为vector的存储空间是连续的，缓存命中率高于list和deque

2. stack模拟实现

STL库里面采用的容器适配器，那就不需要手搓轮子了

namespace mystack
{
	template<class T, class Container = deque<T>>
	class stack
	{
	public:
		bool empty() const
		{
			return _con.empty();
		}

		size_t size() const
		{
			return _con.size();
		}

		T& top()
		{
			return _con.back();
		}

		void push(const T& val)
		{
			_con.push_back(val);
		}

		void pop()
		{
			_con.pop_back();
		}

	private:
		Container _con;

	};
}

3. queue模拟实现

namespace myqueue
{
	template<class T,class Container = deque<T>>
	class queue
	{
	public:
		bool empty() const
		{
			return _con.empty();
		}

		size_t size() const
		{
			return _con.size();
		}

		T& front()
		{
			return _con.front();
		}

		T& back()
		{
			return _con.back();
		}

		void push(const T& val)
		{
			_con.push_back(val);
		}

		void pop()
		{
			_con.pop_front();
		}
	private:
		Container _con;
	};
}

Tips：

stack是LIFO(后进先出)可以采用vector或者是list，因为vector和list都有头尾插入删除操作

而对于queue是FIFO(先进先出)，vector不支持头插头删操作，所以并不适配queue，STL库里面也没有这样支持

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那本期分享就到这里咯，我们下期再见，如果还有下期的话。