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1.什么是适配器
2.deque
1.简单了解结构
2.deque的缺陷
3.为什么选择deque作为stack和queue的底层默认容器
3.stack#xff08;栈#xff09;
4.queue#xff08;队列#xff09;
5.仿函数
6.priority_queue#xff08;优先级队列#xff09;#xff08;堆…目录
1.什么是适配器
2.deque
1.简单了解结构
2.deque的缺陷
3.为什么选择deque作为stack和queue的底层默认容器
3.stack栈
4.queue队列
5.仿函数
6.priority_queue优先级队列堆 1.什么是适配器
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。 2.deque
1.简单了解结构
deque(双端队列)是一种双开口的连续空间的数据结构双开口的含义是可以在头尾两端进行插入和删除操作且时间复杂度为O(1)与vector比较头插效率高不需要搬移元素与 list比较空间利用率比较高。
deque并不是真正连续的空间而是由一段段连续的小空间拼接而成的实际deque类似于一个动态的二维数组其底层结构如下图所示 这里是有一个中枢数组存放着各个开出空间的起始地址也就是指针。而这些指针都是存放在中枢数组的中间位置以便头部的插入删除操作给整个指针数组前面的空间先空着等待有头插操作再放指针。 2.deque的缺陷
与vector比较deque的优势是头部插入和删除时不需要搬移元素效率特别高而且在扩容时也不需要搬移大量的元素因此其效率是比vector高的。
与list比较其底层是连续空间空间利用率比较高不需要存储额外字段。
但是deque有一个致命缺陷不适合遍历因为在遍历时deque的迭代器要频繁的去检测其是否移动到某段小空间的边界导致效率低下而序列式场景中可能需要经常遍历因此在实际中需要线性结构时大多数情况下优先考虑vector和listdeque的应用并不多而目前能看到的一个应用就是STL用其作为stack和queue的底层数据结构。 3.为什么选择deque作为stack和queue的底层默认容器
stack是一种后进先出的特殊线性数据结构因此只要具有push_back()和pop_back()操作的线性结构都可以作为stack的底层容器比如vector和list都可以queue是先进先出的特殊线性数据结构只要具有push_back和pop_front操作的线性结构都可以作为queue的底层容器比如 list。但是STL中对stack和queue默认选择deque作为其底层容器主要是因为
1. stack和queue不需要遍历(因此stack和queue没有迭代器)只需要在固定的一端或者两端进行操作。
2. 在stack中元素增长时deque比vector的效率高(扩容时不需要搬移大量数据比如realloc之类的)queue中的元素增长时deque不仅效率高而且内存使用率高。 3.stack栈
templateclass T, class Container dequeT
class stack
{
public:void push(const T x){_con.push_back(x);}void pop(){_con.pop_back();}const T top() const{return _con.back();}size_t size() const{return _con.size();}bool empty() const{return _con.empty();}private:Container _con;
}; 4.queue队列
templateclass T, class Container dequeT
class queue
{
public:void push(const T x){_con.push_back(x);}void pop(){_con.pop_front();}const T front() const{return _con.front();}const T back() const{return _con.back();}size_t size() const{return _con.size();}bool empty() const{return _con.empty();}private:Container _con;
}; 5.仿函数
仿函数顾名思义就是仿照函数写的一种模式。也就是在一个类里重载了运算符()。
templateclass T
class Less
{
public:bool operator()(const T x, const T y){return x y;}
};int main()
{int a 3;int b 4;//用匿名对象调用仿函数bool c Lessint()(a, b);//用已经存在的对象调用仿函数Lessint com;bool d com(a, b);cout c endl;cout d endl;return 0;
}
结果 6.priority_queue优先级队列堆
templateclass T
class Less
{
public:bool operator()(const T x, const T y){return x y;}
};templateclass T
class Greater
{
public:bool operator()(const T x, const T y){return x y;}
};// 默认是大堆
templateclass T, class Container vectorT, class Compare LessT
class priority_queue
{
public:void AdjustUp(int child){Compare com;int parent (child - 1) / 2;while (child 0){//if (_con[parent] _con[child])if (com(_con[parent], _con[child])){swap(_con[child], _con[parent]);child parent;parent (child - 1) / 2;}else{break;}}}void push(const T x){_con.push_back(x);AdjustUp(_con.size() - 1);}void AdjustDown(int parent){// 先假设左孩子小size_t child parent * 2 1;Compare com;while (child _con.size()) // child n说明孩子不存在调整到叶子了{// 找出小的那个孩子//if (child 1 _con.size() _con[child] _con[child 1])if (child 1 _con.size() com(_con[child], _con[child 1])){child;}//if (_con[parent] _con[child])if (com(_con[parent], _con[child])){swap(_con[child], _con[parent]);parent child;child parent * 2 1;}else{break;}}}void pop(){swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);_con.pop_back();AdjustDown(0);}const T top(){return _con[0];}size_t size() const{return _con.size();}bool empty() const{return _con.empty();}private:Container _con;
};
