STL--stack/queue的使用方法

stack(栈)和queue(队列)也是在程序设计中经常会用到的数据容器,STL为我们提供了方便的stack(栈)的queue(队列)的实现。

准确地说,STL中的stack和queue不同于vector、list等容器,而是对这些容器的重新包装。这里我们不去深入讨论STL的stack和queue的实现细节,而是来了解一些他们的基本使用。

1、stack

stack模板类的定义在<stack>头文件中。

stack模板类需要两个模板参数,一个是元素类型,一个容器类型,但只有元素类型是必要的,在不指定容器类型时,默认的容器类型为deque。

定义stack对象的示例代码如下:

stack<int> s1;
stack<string> s2;

stack的基本操作有:

入栈,如例:s.push(x);

出栈,如例:s.pop();注意,出栈操作只是删除栈顶元素,并不返回该元素。

访问栈顶,如例:s.top()

判断栈空,如例:s.empty(),当栈空时,返回true。

访问栈中的元素个数,如例:s.size()

2、queue

queue模板类的定义在<queue>头文件中。

与stack模板类很相似,queue模板类也需要两个模板参数,一个是元素类型,一个容器类型,元素类型是必要的,容器类型是可选的,默认为deque类型。

定义queue对象的示例代码如下:

queue<int> q1;
queue<double> q2;

queue的基本操作有:

入队,如例:q.push(x); 将x接到队列的末端。

出队,如例:q.pop(); 弹出队列的第一个元素,注意,并不会返回被弹出元素的值。

访问队首元素,如例:q.front(),即最早被压入队列的元素。

访问队尾元素,如例:q.back(),即最后被压入队列的元素。

判断队列空,如例:q.empty(),当队列空时,返回true。

访问队列中的元素个数,如例:q.size()

3、priority_queue

在<queue>头文件中,还定义了另一个非常有用的模板类priority_queue(优先队列)。优先队列与队列的差别在于优先队列不是按照入队的顺序出队,而是按照队列中元素的优先权顺序出队(默认为大者优先,也可以通过指定算子来指定自己的优先顺序)。

priority_queue模板类有三个模板参数,第一个是元素类型,第二个容器类型,第三个是比较算子。其中后两个都可以省略,默认容器为vector,默认算子为less,即小的往前排,大的往后排(出队时序列尾的元素出队)。

定义priority_queue对象的示例代码如下:

priority_queue<int> q1;
priority_queue< pair<int, int> > q2; // 注意在两个尖括号之间一定要留空格。
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q3; // 定义小的先出队

priority_queue的基本操作与queue相同。

初学者在使用priority_queue时,最困难的可能就是如何定义比较算子了。

如果是基本数据类型,或已定义了比较运算符的类,可以直接用STL的less算子和greater算子——默认为使用less算子,即小的往前排,大的先出队。

如果要定义自己的比较算子,方法有多种,这里介绍其中的一种:重载比较运算符。优先队列试图将两个元素x和y代入比较运算符(对less算子,调用 x<y,对greater算子,调用x>y),若结果为真,则x排在y前面,y将先于x出队,反之,则将y排在x前面,x将先出队。

看下面这个简单的示例:

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
class T
{
public:
int x, y, z;
T(int a, int b, int c):x(a), y(b), z(c)
{
}
};
bool operator < (const T &t1, const T &t2)
{
return t1.z < t2.z; // 按照z的顺序来决定t1和t2的顺序
}
main()
{
priority_queue<T> q;
q.push(T(4,4,3));
q.push(T(2,2,5));
q.push(T(1,5,4));
q.push(T(3,3,6));

while (!q.empty())
{
T t = q.top(); q.pop();
cout << t.x << " " << t.y << " " << t.z << endl;
}
return 1;
}

输出结果为(注意是按照z的顺序从大到小出队的):

3 3 6
2 2 5
1 5 4
4 4 3

再看一个按照z的顺序从小到大出队的例子:

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
class T
{
public:
int x, y, z;
T(int a, int b, int c):x(a), y(b), z(c)
{
}
};
bool operator > (const T &t1, const T &t2)
{
return t1.z > t2.z;
}
main()
{
priority_queue<T, vector<T>, greater<T> > q;
q.push(T(4,4,3));
q.push(T(2,2,5));
q.push(T(1,5,4));
q.push(T(3,3,6));

while (!q.empty())
{
T t = q.top(); q.pop();
cout << t.x << " " << t.y << " " << t.z << endl;
}
return 1;
}

输出结果为:

4 4 3
1 5 4
2 2 5
3 3 6

如果我们把第一个例子中的比较运算符重载为:

bool operator < (const T &t1, const T &t2)
{
return t1.z > t2.z; // 按照z的顺序来决定t1和t2的顺序
}

则第一个例子的程序会得到和第二个例子的程序相同的输出结果。

1.6 nth_element 指定元素排序
nth_element一个容易看懂但解释比较麻烦的排序。用例子说会更方便:
班上有10个学生,我想知道分数排在倒数第4名的学生。
如果要满足上述需求,可以用sort排好序,然后取第4位(因为是由小到大排), 更聪明的朋友会用partial_sort, 只排前4位,然后得到第4位。其实这是你还是浪费,因为前两位你根本没有必要排序,此时,你就需要nth_element:
template <class RandomAccessIterator>
void nth_element(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator nth,
RandomAccessIterator last);

template <class RandomAccessIterator, class StrictWeakOrdering>
void nth_element(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator nth,
RandomAccessIterator last, StrictWeakOrdering comp);
对于上述实例需求,你只需要按下面要求修改1.4中的程序:
stable_sort(vect.begin(), vect.end(),less<student>());
替换为:
nth_element(vect.begin(), vect.begin()+3, vect.end(),less<student>());
运行结果为:
------before sort...
Tom: 74
Jimy: 56
Mary: 92
Jessy: 85
Jone: 56
Bush: 52
Winter: 77
Andyer: 63
Lily: 76
Maryia: 89
-----after sort ....
Jone: 56
Bush: 52
Jimy: 56
Andyer: 63
Jessy: 85
Mary: 92
Winter: 77
Tom: 74
Lily: 76
Maryia: 89
第四个是谁?Andyer,这个倒霉的家伙。为什么是begin()+3而不是+4? 我开始写这篇文章的时候也没有在意,后来在ilovevc 的提醒下,发现了这个问题。begin()是第一个,begin()+1是第二个,... begin()+3当然就是第四个了。

时间: 2024-10-09 21:26:07

STL--stack/queue的使用方法的相关文章

STL stack queue priority_queue

栈: empty() pop() push() size() top() 队列: back() empty() front() pop() push() size() 优先队列: empty() pop() push() size() top() priority_queue<int>  pq;   默认升序 priority_queue<int, vector<int>, greater<int> >  pq; 降序 priority_queue<i

STL之Queue(Q)

STL的Queue(数据结构中的队列): 特点:FIFO 先进先出: 自适应容器(即容器适配器)   栈适配器STL queue  STL中实现的Queue: 用list来实现queue: queue<int, list<int> >  q; 用deque来实现queue: queue<int, deque<int> > q; 不能用vector来实现queue: STL中Queue实现的方法(6种): q.empty(); q.size(); q.fron

C++ 标准模板库STL 队列 queue 使用方法与应用介绍

C++ 标准模板库STL 队列 queue 使用方法与应用介绍 queue queue模板类的定义在<queue>头文件中. 与stack模板类很相似,queue模板类也需要两个模板参数,一个是元素类型,一个容器类型,元素类型是必要的,容器类型是可选的,默认为deque类型. 定义queue对象的示例代码如下: queue<int> q1; queue<double> q2; queue的基本操作有: 入队,如例:q.push(x); 将x接到队列的末端. 出队,如例:

STL学习——Stack/Queue篇

STL学习--Stack/Queue篇 Stack 概述 stack是一种先进先出的数据结构,只有一个出口,stack允许新增元素,移除元素,取得最顶端元素.但除了最顶端外,没有任何办法可以存取stack其他元素.即不允许遍历行为. 实现 stack实现是以容器为底部结构的,将容器的接口改变,使其符合"先进先出"特性,便形成了一个栈.具体实现可以将底部deque的头端开口封闭,便实现了stack.因为stack具有"修改某物接口,形成另一种风貌"性质,故称为&quo

STL容器用法速查表:list,vector,stack,queue,deque,priority_queue,set,map

STL容器用法速查表:list,vector,stack,queue,deque,priority_queue,set,map   list vector deque stack queue priority_queue set [unordered_set] map [unordered_map] multimap [unordered_multimap]     contiguous storage double-ended queue LIFO FIFO 1st is greatest  

STL容器适配器 stack, queue

stack是一种后进先出(last in first out)的数据结构.它只有一个出口,如图所示.stack允许新增元素,删除元素,取得最顶端元素.但除了最顶端外,没有其他任何地方可以存储stack的其他元素,换言之,stack不允许有遍历行为. 将元素推入stack的操作称为push, 将元素推出stack的操作称为pop. 为什么将stack称为适配器呢?我们先来看看适配器是怎么定义的.具有这种“修改某物接口,形成另一种风貌”之性质者,称为adapter(适配器).换言之,由于stack的

Gengxin讲STL系列——Queue和Stack

第三篇. 感觉队列和栈是必须的……所以决定加上这两个…… 我发现我已经买域名买上隐了……今天又买了个.top……真是智障…… Queue(队列FIFO)和Statk(栈FILO). 那么为什么要这两个一块讲呢?理由很简单,数据结构小班同志们都学了,基础原理都会了,这两个东西很像,无论是在操作上还是其他别的方面…… 而这篇博客主要是详解STL中queue和statk的用法. 首先,回顾一下队列和栈: (1)     非STL的队列实现方法: 用数组模拟一个队列,两个指针,分别指向队列的头和尾,入队

[ZZ] C++ stack/queue

STL--stack/queue的使用方法2010-01-05 17:36stack(栈)和queue(队列)也是在程序设计中经常会用到的数据容器,STL为我们提供了方便的stack(栈)的queue(队列)的实现. 准确地说,STL中的stack和queue不同于vector.list等容器,而是对这些容器的重新包装.这里我们不去深入讨论STL的stack和queue的实现细节,而是来了解一些他们的基本使用. 1.stack stack模板类的定义在<stack>头文件中. stack模板类

UVA11995I Can Guess the Data Structure!(stack + queue + priority_queue)

题目:UVA11995I Can Guess the Data Structure!(stack + queue + priority_queue) 题目大意:给你两种指令,1代表让1后面的数字进入这个数据结构,2代表无差错的从数据结构中取出这个数字,问这个数据结构是stack还是queue还是priority_queue,还是不确定,还是以上均不可能. 解题思路:用STL中的这些数据结构来模拟一下,模拟成功就是这种数据结构,注意pop的时候要判断是否empty. 代码: #include <c

C++ stack,queue,vector 中 易混淆的常用方法 浅析

C++ 中stack,queue,vector是常见的数据结构,它们分别封装在<stack>,<queue>,<vector>头文件中. stack,queue,vector的定义如下: stack<class T> s; queue<class T> q; vector<class T> v; stack常用方法: push()的向容器顶部里插入元素: pop()是删除容器顶部的元素: top()返回容器顶部的元素: size()返