C++ Primer 学习笔记_11_标准模板库_stack、queue队列容器与priority_queue优先队列容器
1、stack堆栈
stack堆栈是一个后进先出（Last In First Out，LIFO）的线性表，插入和删除元素都只能在表的一端进行。插入元素的一端称为栈顶，而另一端称为栈底。插入元素叫入栈(Push)，删除元素叫出栈(Pop)。下图是堆栈示意图
堆栈只提供入栈，出栈，栈顶元素访问和判断是否为空等几种方法。采用push()方法将元素入栈；采用pop()方法出栈；采用top()方法访问栈顶元素；采用empty()方法判断堆栈是否为空，如果是空，返回true，否则，返回false。另外，可以采用size()方法返回当前堆栈有几个元素。
#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
stack<int> s;
s.push(1);
s.push(2);
s.push(3);
s.push(9);
cout << "栈顶元素为：" << s.top() << endl;
cout << "堆栈元素数量：" << s.size() << endl;
while(s.empty() != true)
{
cout << "栈顶元素为：" << s.top() << endl;
s.pop(); //出栈
}
if(s.empty())
cout << "empty" << endl;
return 0;
}
运行结果：
栈顶元素为：9
堆栈元素数量：4
栈顶元素为：9
栈顶元素为：3
栈顶元素为：2
栈顶元素为：1
empty
2、队列容器queue
队列容器queue是一个先进先出（FirstIn First Out，FIFO）的线性存储表，元素的插入只能在队尾，元素的删除只能在队首。图2-10是queue队列容器数据结构示意图。
queue队列具有入队push()、出队pop()、读取队首元素front()、读取队尾元素back()、判断队列是否为空empty()和队列当前元素的数目size()几种方法。
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
queue<int> num;
num.push(1);
num.push(2);
num.push(3);
num.push(9);
cout << num.size() << endl;
cout << num.empty() << endl;
cout << num.front() << endl;
cout << num.back() << endl;
while(!num.empty())
{
cout << num.front() << " ";
num.pop();
}
cout << endl;
return 0;
}
运行结果：
4
0
1
9
1 2 3 9
3、优先队列容器priority_queue
优先队列容器priority_queue与队列一样，只能从队尾插入元素，从队首删除元素。但它有一个特性，就是队列中最大的元素总是位于队首，所以出队时，并非按先进先出的原则进行，而是将当前队列中最大的元素出队。这点类似于给队列里的元素进行了由大到小的顺序排序。元素的比较规则默认按元素的值由大到小排序；当然，可以重载“<”操作符来重新定义比较规则。也可以重载“()”重新定义比较规则。
声明的头文件也为#include<queue>。
3.1 优先队列的使用方法
优先队列包含入队push()、出队pop()、读取队首元素top()、判断队列是否为空empty()和队列当前元素的数目size()几种方法。
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
priority_queue<int> num;
num.push(1);
num.push(2);
num.push(3);
num.push(9);
cout << num.size() << endl;
cout << num.empty() << endl;
cout << num.top() << endl;
while(!num.empty())
{
cout << num.top() << " ";
num.pop();
}
cout << endl;
return 0;
}
运行结果：
4
0
9
9 3 2 1
3.2 重载“<”操作符来定义优先级
如果优先队列的元素类型是结构体，可以通过在结构体中重载“<”操作符的方法来修改优先队列的优先级。
#include <iostream>
#include <queue>
#include <string>
using namespace std;
struct Info{
string name;
float score;
bool operator < (const Info &a) const
{
return a.score < score;
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
priority_queue<Info> student;
Info info;
info.name = "Jack";
info.score = 68.5;
student.push(info);
info.name = "Bomi";
info.score = 18.5;
student.push(info);
info.name = "Peti";
info.score = 90;
student.push(info);
while(!student.empty())
{
cout << student.top().name << " : " <<student.top().score << endl;
student.pop();
}
return 0;
}
运行结果：
Bomi ： 18.5
Jack ： 68.5
Peti ： 90
3.3 重载“()”操作符来定义优先级
如果优先队列的元素不是结构体类型，则可以通过重载“()”操作符的方式来定义优先级。当然，元素是结构体类型，也可以通过重载“()”操作符的方式来定义优先级，而不一定要在结构体内重载“<”操作符才行。
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;
struct myComp
{
booloperator () (const int &a, const int &b)
{
return a > b;
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
//定义优先队列，元素类型为myComp，显式说明内部结构式vector
priority_queue<int, vector<int>, myComp> num;
num.push(1);
num.push(9);
num.push(2);
num.push(30);
while(!num.empty())
{
cout << num.top() << " ";
num.pop();
}
cout << endl;
return 0;
}
运行结果；
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