deque
deque中的修改类接口
由于deque是双端队列,所以有头插头删和尾插尾删操作。
下面的栈和队列的底层都是通过的deque实现的。
为什么要用deque作为其底层数据结构呢?
主要是因为:栈和队列都只需在一头进行操作,故不需要迭代器,只要具有pushback和popback的功能即可,在元素增长时deque比vector效率更高、内存使用率高,所以用deque作为底层数据结构更合适。
stack
根据文档里的内容我们可以看到stack中有这些接口。
在使用时要包含stack头文件
因为其底层是用deque实现的:所以有关它的模拟实现也就是对deque的一个封装。
例如:
template<class T,class Container=deque<T>>
class stack//栈
{
public:
stack()
{
}
void push(const T&data)
{
_con.push_back(data);
}
private:
Container _con;
}
queue
注意队列不同的是由front和back操作,分别是队首和队尾元素。
priority_queue优先队列
底层使用堆实现的!
创建优先队列的默认是按照大堆(比较参数是less)方式!也就是说每个根节点都大于它的孩子节点。
构造函数:std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> >
third (myints,myints+4);
上例是构造了一个小堆类型的优先级队列
它的模板参数列表:template<class T, class Container=vector<T>, class Compare=less<T>>
所以如果想要用小堆创建对象时要把第三个参数改为great。
这里我们把库函数中的less这个函数拿来看一下:
template<class _Ty = void>
struct less
: public binary_function<_Ty, _Ty, bool>
{ // functor for operator<
bool operator()(const _Ty& _Left, const _Ty& _Right) const
{ // apply operator< to operands
return (_Left < _Right);
}
};
如果在优先级队列内存放自定义类型数据,需要需要用户提供<、>的重载,有时也要对提供比较器规则,参考less和greater在库函数中的实现,即对()进行重载。
模拟实现优先级队列:
namespace mine
{
template <class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<T>>//默认(less)创建的是大堆
class priority_queue
{
public:
priority_queue()
:c()
{}
template<class Iterator>
priority_queue(Iterator first, Iterator last)//区间构造,将root进行向下调整
: c(first, last)
{
// 将c中的元素调整成堆的结构
int count = c.size();
int root = ((count - 2) >> 1);
for (; root >= 0; root--)
AdjustDown(root);
}
void push(const T & data)
{
c.push_back(data);
AdjustUP(c.size()-1);//传入下标
}
void pop()//头删的话先将头元素与最后一个元素交换,把最后一个元素删掉后再执行向下排序
{
if (empty())
return;
else
{
swap(c.front(), c.back());
c.pop_back();
AdjustDown(0);
}
}
int size()const
{
return c.size();
}
bool empty()const
{
return c.empty();
}
const T & top()const
{
return c.front();
}
private:
//这里的向上调整和向下调整都是大堆模式
void AdjustDown(int parent)//向下调整算法,把较小元素调整下去
{
int child = parent * 2 + 1;//child代表下标
while (child < c.size())
{
//找到以parent为根的较大的孩子
//如果根有右孩子并且左孩子比右孩子小,让child等于右孩子
//即child此时为较大的孩子
if (child + 1 < c.size() && com(c[child], c[child + 1]))
{
child = child + 1;
}
//如果孩子节点比父亲节点大则交换
if (com(c[parent], c[child]))
{
swap(c[child], c[parent]);
parent = child;
child = parent * 2 + 1;
}
else
return;
}
}
void AdjustUP(int child)//向上调整算法,将较大元素调整上去
{
int parent = (child - 1) >> 1;
while (child)//没有到根的话继续循环
{
//如果父亲节点比孩子节点小,交换
//将较大节点调整到根位置
if (com(c[parent], c[child]))
{
swap(com(c[parent], c[child]));
child = parent;
parent = (child - 1) >> 1;
}
else
{
return;
}
}
}
private:
Container c;
Compare com;
};
}
这里最重要的就是向上调整和向下调整算法,同时也要注意比较规则在其中的用法。详细过程见代码注释。
原文地址:https://blog.51cto.com/14239789/2444759