建站制作企业,网站付的保证金怎么做会计凭证,我爱水煮鱼 wordpress,佛山骏域网站建设1. stack的介绍和使用 1.1 stack的介绍 1. stack是一种容器适配器#xff0c;专门用在具有后进先出操作的上下文环境中#xff0c;其删除只能从容器的一端进行元素的插入与提取操作。 2. stack是作为容器适配器被实现的#xff0c;容器适配器即是对特定类封装作为其底层的容…1. stack的介绍和使用 1.1 stack的介绍 1. stack是一种容器适配器专门用在具有后进先出操作的上下文环境中其删除只能从容器的一端进行元素的插入与提取操作。 2. stack是作为容器适配器被实现的容器适配器即是对特定类封装作为其底层的容器并提供一组特定的成员函数来访问其元素将特定类作为其底层的元素特定容器的尾部(即栈顶)被压入和弹出。 3. stack的底层容器可以是任何标准的容器类模板或者一些其他特定的容器类这些容器类应该支持以下 操作 empty判空操作back获取尾部元素操作push_back尾部插入元素操作pop_back尾部删除元素操作 4. 标准容器vector、deque、list均符合这些需求默认情况下如果没有为stack指定特定的底层容器默认情况下使用deque。 5.不支持迭代器要保证先进先出。 1.2 stack的使用 函数说明接口说明stack()构造空的栈empty()检测stack是否为空size()返回stack中元素的个数top()返回栈顶元素的引用push()将元素val压入stack中pop()将stack中尾部的元素弹出 代码示例 void test_stack1()
{stackint st;st.push(1);st.push(2);st.push(3);st.push(4);while (!st.empty()){cout st.top() ;st.pop();}cout endl;
}2.模拟实现stack 从栈的接口中可以看出栈实际是一种特殊的vector因此使用vector完全可以模拟实现stack。 适配器模式--转换在这里我们使用vector就行转换 为了代码的灵活性(fanx利用模板接收不同的容器 函数参数传递的是对象而模板参数传递的是类型模板参数也是可以缺省的 namespace mystack {templateclass T, class Container vectorTclass stack{public:void push(const T x){_con.push_back(x);}void pop(){_con.pop_back();}size_t size(){return _con.size();}bool empty(){return _con.empty();}const T top(){return _con.back();}private:Container _con;};
} 测试 void test(){stackint st;st.push(1);st.push(2);st.push(3);st.push(4);while (!st.empty()){cout st.top() ;st.pop();}cout endl;} 测试结果 3. queue的介绍和使用 3.1queue的介绍 1. 队列是一种容器适配器专门用于在FIFO上下文(先进先出)中操作其中从容器一端插入元素另一端提取元素。 2. 队列作为容器适配器实现容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从队尾入队列从队头出队列。 3. 底层容器可以是标准容器类模板之一也可以是其他专门设计的容器类。该底层容器应至少支持以下操作: empty检测队列是否为空size返回队列中有效元素的个数front返回队头元素的引用back返回队尾元素的引用push_back在队列尾部入队列pop_front在队列头部出队列 4. 标准容器类deque和list满足了这些要求。默认情况下如果没有为queue实例化指定容器类则使用标准容器deque。 3.2queue的使用 函数声明接口说明queue()构造空的队列empty()检测队列是否为空是返回true否则返回falsesize()返回队列中有效元素的个数front()返回队头元素的引用back()返回队尾元素的引用push()在队尾将元素val入队列pop()将队头元素出队列 示例 void test_queue()
{queueint qe;qe.push(1);qe.push(2);qe.push(3);qe.push(4);while (!qe.empty()){cout qe.front() ;qe.pop();}cout endl;
} 4.queue模拟实现前言 因为queue的接口中存在头删和尾插因此使用vector来封装效率太低因为我们直接使用库中queue默认的容器deque双端队列来实现。 5.deque的简单介绍 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 双端队列底层是一段假象的连续空间实际是分段连续的为了维护其“整体连续”以及随机访问的假象落在了deque的迭代器身上因此deque的迭代器设计就比较复杂如下图所示那deque是如何借助其迭代器维护其假想连续的结构呢 5.1deque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必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。 5.2 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)queue中的元素增长时deque不仅效率高而且内存使用率高。 结合了deque的优点而完美的避开了其缺陷。 6.模拟实现queue 这里我们就使用deque作为底层默认容器来实现queue了 namespace bit
{templateclass T, class Container dequeTclass queue{public:void push(const T x){_con.push_back(x);}void pop(){_con.pop_front();}size_t size(){return _con.size();}bool empty(){return _con.empty();}const T front(){return _con.front();}const T back(){return _con.back();}private:Container _con;}; 测试 void testmy_queue(){queueint qe;qe.push(1);qe.push(2);qe.push(3);qe.push(4);while (!qe.empty()){cout qe.front() ;qe.pop();}cout endl;} 测试结果 当然你也可以使用list作为底层容器 void testmy_queue(){queueint,listint qe;qe.push(1);qe.push(2);qe.push(3);qe.push(4);while (!qe.empty()){cout qe.front() ;qe.pop();}cout endl;} 7. priority_queue 7.1仿函数 在学习priority queue之前我们先来了解一下仿函数 什么是仿函数(函数对象) 仿函数就是假函数它是把对象当作函数使用所以也称为函数对象。因为普通函数在某些特殊场景下使用比较麻烦所以就诞生了仿函数。 如何实现仿函数 重载()运算符即可。 实现仿函数 代码中定义Less类重载()函数中定义了a、b两个参数当a小于b就返回true否则返回false。 在main函数中创建了Less类的对象如果想要调用重载()常规的调用方法应该是对象名.函数名(参数列表)。但因为重载()函数是可以省略.operator()的所以我们可以使用简化的方式调用这样是不是看起来跟使用普通函数一模一样了。这就是仿函数的使用。 templateclass T
class Less
{
public:bool operator()(const T x, const T y){return x y;}
};int main()
{Lessint lessfunc;cout lessfunc(1, 2) endl;return 0;
} 7.2priority_queue的使用和介绍 7.2.1 priority_queue的介绍 1. 优先队列是一种容器适配器根据严格的弱排序标准它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。 2. 此上下文类似于堆在堆中可以随时插入元素并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。 3. 优先队列被实现为容器适配器容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出其称为优先队列的顶部。 4. 底层容器可以是任何标准容器类模板也可以是其他特定设计的容器类。容器应该可以通过随机访问迭代器访问并支持以下操作 empty()检测容器是否为空size()返回容器中有效元素个数front()返回容器中第一个元素的引用push_back()在容器尾部插入元素pop_back()删除容器尾部元素 5. 标准容器类vector和deque满足这些需求。默认情况下如果没有为特定的priority_queue类实例化指定容器类则使用vector。 6. 需要支持随机访问迭代器以便始终在内部保持堆结构。容器适配器通过在需要时自动调用算法函数make_heap、push_heap和pop_heap来自动完成此操作。 7.优先级队列的参数很重要因为这里有很多东西要用到比如仿函数。当然这里只看一些常用的。 priority_queue类模板参数 这是priority_queue类的模板参数列表里面有三个参数 class T,class Container vectorT,class Compare lesstypename
Container::value_type 在实现建立大堆或者小队的时候就存在着比较逻辑那么如何来控制呢这里就涉及到了仿函数的知识了在模拟实现的时候再做说明。 7.2.2 priority_queue的使用优先级队列默认使用vector作为其底层存储数据的容器在vector上又使用了堆算法将vector中元素构造成堆的结构因此priority_queue就是堆所有需要用到堆的位置都可以考虑使用priority_queue。注意默认情况下priority_queue是大堆。 函数声明接口说明priority_queue()/priority_queue(first, last)构造一个空的优先级队列empty( )检测优先级队列是否为空是返回true否则返回 falsetop( )返回优先级队列中最大(最小元素)即堆顶元素push(x)在优先级队列中插入元素xpop()删除优先级队列中最大(最小)元素即堆顶元素 示例 1.建大堆 void test1()
{priority_queueinta;//默认是大堆//大堆的完整写法//priority_queueint,vectorintlessinta;int n 0;cin n;int x;for (int i 0; i n; i) {cin x;a.push(x);}while (!a.empty()) {cout a.top() ;a.pop();}
}2.建立小堆 因为priority_queue是模板所以创建对象时需要传入模板参数但是由于模板参数内部是具有默认值的所以创建大堆时可以只传递元素类型即可。但创建小堆的时候模板参数是不可以省略的。 void test2()
{priority_queueint, vectorint,greaterinta;int n 0;cin n;int x;for (int i 0; i n; i) {cin x;a.push(x);}while (!a.empty()) {cout a.top() ;a.pop();}
} 8.模拟实现priority_queue 优先级队列就是用来创建大堆和小堆的实现优先级队列实际上就是实现堆。一般情况下 我们建堆使用向上调整算法删除根节点的时候我们使用向下调整算法。 关于堆详情请看这篇文章如果对堆不了解一定要看一下数据结构与算法--特殊的完全二叉树--堆堆排序利用堆解决topk的问题-CSDN博客 通过改变这两种算法的比较逻辑我们就可以控制是建大堆还是建小堆了。这里我们就需要用到仿函数了仿函数在这里的作用就是控制比较逻辑仿函数作为类就可以通过模板参数进行传递进而控制类中需要进行比较的部分了。 class mypriorityqueue
{templateclass Tclass less{public:bool operator()(const T x, const T y){return x y;}};templateclass Tclass greater{public:bool operator()(const T x, const T y){return x y;}};templateclass T, class Container vectorT, class Compare lessTclass priority_queue{public:void adjust_up(size_t child){Compare com;int parent (child - 1) / 2;while (child 0){//if (_con[child] _con[parent])//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);adjust_up(_con.size() - 1);}void adjust_down(size_t parent){Compare com;size_t child parent * 2 1;while (child _con.size()){//if (child 1 _con.size() _con[child 1] _con[child])//if (child 1 _con.size() _con[child] _con[child 1])if (child 1 _con.size() com(_con[child], _con[child 1])){child;}//if (_con[child] _con[parent])//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();adjust_down(0);}bool empty(){return _con.empty();}size_t size(){return _con.size();}const T top(){return _con[0];}private:Container _con;};
}; 这里以向上调整算法为例 void adjust_up(size_t child){Compare com;int parent (child - 1) / 2;while (child 0){//if (_con[child] _con[parent])//if (_con[parent] _con[child])if (com(_con[parent], _con[child])){swap(_con[child], _con[parent]);child parent;parent (child - 1) / 2;}else{break;}}}conpare作用一个类型com作为它的对象这个对象可以像函数一样去使用完成比较逻辑。传less在这里的意思就是如过父亲小于孩子那么就执行交换孩子和父亲的操作这就是建立大堆的比较逻辑反之greater就是建立小堆的逻辑了。 测试建一个小堆 void test(){priority_queueint, vectorint,greaterinta;int n 0;cin n;int x;for (int i 0; i n; i) {cin x;a.push(x);}while (!a.empty()) {cout a.top() ;a.pop();}} 测试结果正确
