2026/4/18 10:04:21
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北京开网站建设公司,天津塘沽网站建设,宣传手册设计模板,前端学多久可以找到工作stack的介绍和使用
stack的介绍
stack的文档介绍j
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
155. 最小栈 - 力扣LeetCodeclass MinStack { public: void push(int x) { // 只要是压栈先将元素保存到_elem中 _elem.push(x); // 如果x小于_min中栈顶的元素将x再压入_min中 if(_min.empty() || x _min.top()) _min.push(x); } void pop() { // 如果_min栈顶的元素等于出栈的元素_min顶的元素要移除 if(_min.top() _elem.top()) _min.pop(); _elem.pop(); } int top(){return _elem.top();} int getMin(){return _min.top();} private: // 保存栈中的元素 std::stackint _elem; // 保存栈的最小值 std::stackint _min; };栈的压入、弹出序列_牛客题霸_牛客网class Solution { public: bool IsPopOrder(vectorint pushV,vectorint popV) { //入栈和出栈的元素个数必须相同 if(pushV.size() ! popV.size()) return false; // 用s来模拟入栈与出栈的过程 int outIdx 0; int inIdx 0; stackint s; while(outIdx popV.size()) { // 如果s是空或者栈顶元素与出栈的元素不相等就入栈 while(s.empty() || s.top() ! popV[outIdx]) { if(inIdx pushV.size()) s.push(pushV[inIdx]); else return false; } // 栈顶元素与出栈的元素相等出栈 s.pop(); outIdx; } return true; } };150. 逆波兰表达式求值 - 力扣LeetCodeclass Solution { public: int evalRPN(vectorstring tokens) { stackint s; for (size_t i 0; i tokens.size(); i) { string str tokens[i]; // str为数字 if (!( str || - str || * str || / str)) { s.push(atoi(str.c_str())); } else { // str为操作符 int right s.top(); s.pop(); int left s.top(); s.pop(); switch (str[0]) { case : s.push(left right); break; case -: s.push(left - right); break; case *: s.push(left * right); break; case /: // 题目说明了不存在除数为0的情况 s.push(left / right); break; } } } return s.top(); } };232. 用栈实现队列 - 力扣LeetCodestack的模拟实现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。#includevector namespace bite { templateclass T class stack { public: stack() {} void push(const T x) {_c.push_back(x);} void pop() {_c.pop_back();} T top() {return _c.back();} const T top()const {return _c.back();} size_t size()const {return _c.size();} bool empty()const {return _c.empty();} private: std::vectorT _c; }; }queue的介绍和使用queue的介绍queue的文档介绍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。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。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。queue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225. 用队列实现栈 - 力扣LeetCodequeue的模拟实现因为queue的接口中存在头删和尾插因此使用vector来封装效率太低故可以借助list来模拟实现queue具体如下#include list namespace bite { templateclass T class queue { public: queue() {} void push(const T x) {_c.push_back(x);} void pop() {_c.pop_front();} T back() {return _c.back();} const T back()const {return _c.back();} T front() {return _c.front();} const T front()const {return _c.front();} size_t size()const {return _c.size();} bool empty()const {return _c.empty();} private: std::listT _c; }; }priority_queue的介绍和使用priority_queue的介绍cplusplus.com/reference/queue/priority_queue/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。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)。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。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。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。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【注意】默认情况下priority_queue是大堆。#include vector #include queue #include functional // greater算法的头文件 void TestPriorityQueue() { // 默认情况下创建的是大堆其底层按照小于号比较 vectorint v{3,2,7,6,0,4,1,9,8,5}; priority_queueint q1; for (auto e : v) q1.push(e); cout q1.top() endl; // 如果要创建小堆将第三个模板参数换成greater比较方式 priority_queueint, vectorint, greaterint q2(v.begin(), v.end()); cout q2.top() endl; }如果在priority_queue中放自定义类型的数据用户需要在自定义类型中提供 或者 的重载。class Date { public: Date(int year 1900, int month 1, int day 1) : _year(year) , _month(month) , _day(day) {} bool operator(const Date d)const { return (_year d._year) || (_year d._year _month d._month) || (_year d._year _month d._month _day d._day); } bool operator(const Date d)const { return (_year d._year) || (_year d._year _month d._month) || (_year d._year _month d._month _day d._day); } friend ostream operator(ostream _cout, const Date d) { _cout d._year - d._month - d._day; return _cout; } private: int _year; int _month; int _day; }; void TestPriorityQueue() { // 大堆需要用户在自定义类型中提供的重载 priority_queueDate q1; q1.push(Date(2018, 10, 29)); q1.push(Date(2018, 10, 28)); q1.push(Date(2018, 10, 30)); cout q1.top() endl; // 如果要创建小堆需要用户提供的重载 priority_queueDate, vectorDate, greaterDate q2; q2.push(Date(2018, 10, 29)); q2.push(Date(2018, 10, 28)); q2.push(Date(2018, 10, 30)); cout q2.top() endl; }在OJ中的使用215. 数组中的第K个最大元素 - 力扣LeetCodeclass Solution { public: int findKthLargest(vectorint nums, int k) { // 将数组中的元素先放入优先级队列中 priority_queueint p(nums.begin(), nums.end()); // 将优先级队列中前k-1个元素删除掉 for(int i 0; i k-1; i) { p.pop(); } return p.top(); } };priority_queue的模拟实现通过对priority_queue的底层结构就是堆因此此处只需对堆进行通用的封装即可。#pragma once namespace bit { //templateclass T, class Container vectorT templateclass T, class Container vectorT, class Compare lessT class priority_queue { public: void adjust_up(int child) { Compare com; int parent (child - 1) / 2; while (child 0) { //if (_con[child] _con[parent]) if (com(_con[parent], _con[child])) { swap(_con[child], _con[parent]); child parent; parent (child - 1) / 2; } else { break; } } } void adjust_down(int parent) { size_t child parent * 2 1; Compare com; while (child _con.size()) { //if (child 1 _con.size() _con[child 1] _con[child]) if (child 1 _con.size() com(_con[child], _con[child 1])) { child; } //if (_con[child] _con[parent]) if (com(_con[parent], _con[child])) { swap(_con[child], _con[parent]); parent child; child parent * 2 1; } else { break; } } } void push(const T x) { _con.push_back(x); adjust_up(_con.size() - 1); } void pop() { swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]); _con.pop_back(); adjust_down(0); } const T top() { return _con[0]; } size_t size() { return _con.size(); } bool empty() { return _con.empty(); } private: Container _con; }; }容器适配器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。STL标准库中stack和queue的底层结构虽然stack和queue中也可以存放元素但在STL中并没有将其划分在容器的行列而是将其称为容器适配器这是因为stack和队列只是对其他容器的接口进行了包装STL中stack和queue默认使用deque比如deque的简单介绍vector优点1、下标随机访问2、缓存命中物理结构连续存储的优势缺点1、前面部分插入删除效率低2、扩容有消耗list优点1、任意位置插入删除效率高2、按需申请释放缺点1、不支持下标随机访问2、缓存命中率低deque的原理介绍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优势头插头删尾插尾删很不错不足随机访问如何计算访问第 i 个值【假设保持每个 buff 一样大都是 10】如果第一个 buff 不是从头开始的不在第一个 buff那么 i←第一个 buff 的数据个数第 i/10 个 buff 中在这个 buff 的第 i%10 位置中间插入删除如何实现如要保持每个 buff 一样大只能挪动数据如果不需要保持每个 buff 一样大可以对当前 buff扩容或者挪动数据结论1、下标随机访问效率不错但是跟 vector 仍有差距2、中间插入删除效率挺差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class deque { iterator start; // 指向第一个buff, cur指向这个buff的第一个数据 iterator finish; // 指向最后一个buff, cur指向这个buff的最后一个数据的下一个位置 };iterator it begin(); while(it! end()) { *it; it; }first 指向一个 buff 的开始last 指向一个 buff 的结束cur 指向 buff 中一个数据node 指向存储当前 buff 指针的中控位置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。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。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STL标准库中对于stack和queue的模拟实现stack的模拟实现#pragma once namespace bit { //templateclass T //class stack //{ // // ... //private: // T* _a; // size_t _top; // size_t _capacity; //}; 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() { return _con.back(); } size_t size() { return _con.size(); } bool empty() { return _con.empty(); } private: Container _con; }; }queue的模拟实现#pragma once namespace bit { 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() { return _con.front(); } const T back() { return _con.back(); } size_t size() { return _con.size(); } bool empty() { return _con.empty(); } private: Container _con; }; }test.cpp#includeiostream #includestack #includequeue #includevector #includelist using namespace std; #includestack.h #includequeue.h //int main() //{ // bit::stackint, vectorint s; // //bit::stackint, listint s; // //bit::stackint, dequeint s; // //bit::stackint s; // // s.push(1); // s.push(2); // s.push(3); // s.push(4); // // while (!s.empty()) // { // cout s.top() ; // s.pop(); // } // cout endl; // // return 0; //} //int main() //{ // //bit::queueint q; // // // // vector不能适配 // //bit::queueint, vectorint q; // bit::queueint, listint q; // // q.push(1); // q.push(2); // q.push(3); // q.push(4); // // while (!q.empty()) // { // cout q.front() ; // q.pop(); // } // cout endl; // // return 0; //} //仿函数/函数对象 namespace bit { 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; } }; } templateclass Comapre class A { public: void func(int xx, int yy) { Comapre com; cout void func(int xx, int yy) com(xx, yy) endl;; } }; int main() { Abit::lessint aa1; aa1.func(1, 2); Abit::greaterint aa2; aa2.func(1, 2); /*bit::less lessFunc; cout lessFunc(1, 2) endl; cout lessFunc.operator()(1, 2) endl;*/ // 默认是大堆大的优先级高 //bit::priority_queueint pq; ////priority_queueint, vectorint, greaterint pq; //pq.push(1); //pq.push(2); //pq.push(6); //pq.push(2); //pq.push(3); //while (!pq.empty()) //{ // cout pq.top() ; // pq.pop(); //} //cout endl; return 0; } //1. 函数指针类型写起来相对复杂 //2. 只能通过函数参数来传递 //bool lessfc(int x, int y) //{ // return x y; //} // //bool greaterfc(int x, int y) //{ // return x y; //} // //// A这个类要回调 //class A //{ //public: // A(bool(*pf)(int, int)) // :_pf(pf) // {} // // void func(int xx, int yy) // { // cout void func(int xx, int yy) _pf(xx, yy) endl;; // } // // bool(*_pf)(int, int); //}; // //int main() //{ // A aa1(lessfc); // aa1.func(1, 2); // // A aa2(greaterfc); // aa2.func(1, 2); //}