c++stack_和_queue用法

C++ stack queue priority_element

STL--stack/queue的使用方法

2010-01-0517:36

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;

C++ stack queue priority_element

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>

C++ stack queue priority_element

#include<queue>

usingnamespacestd;

classT

{

public:

intx,y,z;

T(inta,intb,intc):x(a),y(b),z(c)

{

}

};

booloperator<(constT&t1,constT&t2)

{

returnt1.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())

{

Tt=q.top();q.pop();

cout<<t.x<<""<<t.y<<""<<t.z<<endl;

}

return1;

}

输出结果为(注意是按照z的顺序从大到小出队的)：

336

225

154

443

再看一个按照z的顺序从小到大出队的例子：

#include<iostream>

#include<queue>

usingnamespacestd;

classT

{

C++ stack queue priority_element

public:

intx,y,z;

T(inta,intb,intc):x(a),y(b),z(c)

{

}

};

booloperator>(constT&t1,constT&t2)

{

returnt1.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())

{

Tt=q.top();q.pop();

cout<<t.x<<""<<t.y<<""<<t.z<<endl;

}

return1;

}

输出结果为：

443

154

225

336

如果我们把第一个例子中的比较运算符重载为：

booloperator<(constT&t1,constT&t2)

{

returnt1.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。

1.6nth_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：

C++ stack queue priority_element

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<classRandomAccessIterator>

voidnth_element(RandomAccessIteratorfirst,RandomAccessIteratornth,

RandomAccessIteratorlast);

template<classRandomAccessIterator,classStrictWeakOrdering>

voidnth_element(RandomAccessIteratorfirst,RandomAccessIteratornth,

RandomAccessIteratorlast,StrictWeakOrderingcomp);

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：

------beforesort...

Tom:74

Jimy:56

Mary:92

Jessy:85

Jone:56

Bush:52

Winter:77

Andyer:63

Lily:76

Maryia:89

-----aftersort....

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。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ou0m.html