STL的stack和queue

stack和queue

这里stack和queue与其他的容器就有些区别了，前面的string，vector，list他们的模板参数传的都是空间配置器(class Alloc = allocator)，这里传的是class Container=deque(deque双端队列)，这说明一个问题，栈和队列严格意义上不属于容器了，而是容器适配器(通过容器转换出来的)

stack中的一些接口

queue的一些接口

模拟实现

适配器模式（配接器模式）

• 什么是适配器

  适配器是一种设计模式(设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结)，该种模式是将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口

• stack的模拟实现为了让其更适配它的模板参数是这样的

  template>
  class stack
  {};
  

• queue的模拟实现的模板参数与stack相同，只不过这里不适合vector了(vector不适合频繁的头插头删，时间复杂度太高)

  template>
  class queue
  {};
  

• 其他接口的实现主要就是靠复用其他容器的函数，根据其特性来实现即可

  namespace yyr
  {
  	template>
  	class stack 
  	{
  	public:
  		stack(const Container& tmp=Container())
  			:st(tmp)
  		{}
  		void push(const T& val)
  		{
  			st.push_back(val);
  		}
  		void pop()
  		{
  			st.pop_back();
  		}
  		T& top()
  		{
  			return st.back();
  		}
  		const T& top() const
  		{
  			return st.back();
  		}
  		bool empty() const
  		{
  			return st.empty();
  		}
  		size_t size() const
  		{
  			return st.size();
  		}
  	private:
  		Container st;
  	};
  
  
  	//这样实现的queue不支持没有头插的容器，比如vector，不过这也符合情况
  	//队列需要频繁的头插头删，如果使用vector那么时间复杂度将会非常高
  	template>
  	class queue
  	{
  	public:
  		queue(const Container& tmp = Container())
  			:qu(tmp)
  		{}
  		void push(const T& val)
  		{
  			qu.push_front(val);
  		}
  		void pop()
  		{
  			qu.pop_front();
  		}
  		T& front()
    		{
    			return qu.front();
    		}
    		const T& front() const
    		{
    			return qu.front();
    		}
    		T& back()
    		{
    			return qu.back();
    		}
    		const T& back() const
    		{
    			return qu.back();
    		}
  		bool empty() const
  		{
  			return qu.empty();
  		}
  		size_t size() const
  		{
  			return qu.size();
  		}
  	private:
  		Container qu;
  	};
  }
  

deque

这里对deque进行一个简单的介绍deque是一个双端队列，它是一种双向开口的连续线性空间，所谓双向开口就是可以在头尾两端分别做元素的插入和删除操作，vector虽然也可以头尾两端操作，但是头部操作效率奇差不推荐使用，deque和vector最大的区别就是deque可以进行O(1)的插入删除，而且deque没有所谓容量观念，它是动态地以分段连续空间组合而成(需要中控器来维护)，虽然deque也提供了随机访问的迭代器，但是并不是普通的指针，它的迭代器组成十分的复杂。对deque进行排序操作，为了高效率可以将deque中的元素拷到vector中排序完成后再拷贝回来。(图来自于侯捷老师的STL源码剖析)

map(这里的map不是STL里面的map)就可以理解为一个中控的指针数组，他存放的是一段一段的buffer，而buffer里面存放的就是我们所储存的数据

deque作为stack和queue的默认模板参数的优势

• 在stack中，deque对比于vector的优势：

  扩容代价不大，不需要拷贝数据，浪费的空间不多，如果是vector当插入的数据刚好超出容量不多，是很浪费空间的

• 在stack/queue中，deque对比于list的优势：

  CPU高速cache命中率高。其次不会频繁的申请小块空间，申请和释放空间次数少代价低

总结：

deque作为stack和queue的默认容器是完胜的，它很适合在头尾进行插入删除，但是中间插入删除和随机访问都差强人意，所以要高频随机访问还是需要vector，要任意位置的插入删除还是需要list，deque并不能去替代vector或者list