STL學習筆記5 —— Container Adaptor

一、容器配接器

接下來介紹 3 種容器配接器，分別是 stack、queue、priority_queue：

• stack：是一個封裝了 deque 容器的配接器類模板，默認實作的是一個后入先出（Last-In-First-Out，LIFO）的壓入堆疊，stack 模板定義在頭檔案 stack 中，
• queue：是一個封裝了 deque 容器的配接器類模板，默認實作的是一個先入先出（First-In-First-Out，LIFO）的佇列，可以為它指定一個符合確定條件的基礎容器，queue 模板定義在頭檔案 queue 中，
• priority_queue：是一個封裝了 vector 容器的配接器類模板，默認實作的是一個會對元素排序，從而保證最大元素總在佇列最前面的佇列，priority_queue 模板定義在頭檔案 queue 中，

簡單的理解容器配接器：將不適用的序列式容器（包括 vector、deque 和 list）變得適用

功能如下：

三類容器配接器均無迭代器，因此訪問元素的唯一方式是遍歷容器，通過不斷移除訪問過的元素，去訪問下一個元素

二、stack容器

1. stack的特點與使用

堆疊中存盤的元素滿足“后進先出（簡稱LIFO）”的準則，stack 配接器也同樣遵循這一準則，

由于 stack 配接器以模板類 stack<T,Container=deque<T>>（其中 T 為存盤元素的型別，Container 表示底層容器的型別）的形式位于頭檔案中，并定義在 std 命名空間里，第二個引數默認為 deque，可以指定第二個引數的型別，只要該容器支持 empty()、size()、back()、push_back()、pop_back() 這 5 個成員函式即可，如：vector、deque 和 list：

std::stack<std::string, std::list<int>> values;

2. stack的成員函式

舉例：

#include <iostream>
#include <stack>
#include <list> 
using namespace std;

int main()
{
	stack<int> s;
	stack<int, std::list<int>> s1;
	s.push(2);
	s.push(5);
	s.push(1);
	s.push(8);
	
	cout << s.size() << endl;
	while(!s.empty()){
		cout << s.top() << " ";
		s.pop();
	}
	return 0;
}

結果：

4
8 1 5 2

三、queue容器

1. queue的特點與使用

這種存盤結構最大的特點是，最先進入 queue 的元素，也可以最先從 queue 中出來，即用此容器配接器存盤資料具有“先進先出（簡稱 “FIFO” ）”的特點，因此 queue 又稱為佇列配接器，

queue容器包含在 <queue> 庫中，定義一個queue容器可以指定基礎容器（deque或list），底層使用的基礎容器選擇默認為 deque 容器

#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;

queue<int, deque<int>> q;
queue<int, std::list<int>> q1;

2. queue的成員函式

3. queue的使用

#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	queue<int> myque;
	myque.push(5);
	myque.push(2);
	myque.push(2);
	myque.push(3);
	myque.push(6);
	
	cout << "size: " << myque.size() << endl;
	while (!myque.empty()){
		cout << myque.front() << " ";
		myque.pop();
	}
	return 0;
}

四、priority_queue容器

1. 特點

priority_queue容器遵循 “First in，Largest out”原則，直白的翻譯，指的就是先進佇列的元素并不一定先出佇列，而是優先級最大的元素最先出佇列，每個 priority_queue 容器配接器在創建時，都制定了一種排序規則，根據此規則，該容器配接器中存盤的元素就有了優先級高低之分，

2. 使用

STL 中，priority_queue 容器配接器的定義如下：

template <typename T,
        typename Container=std::vector<T>,
        typename Compare=std::less<T> >
class priority_queue{
    //......
}

• priority_queue定義在 <queue> 頭檔案中
• typename T：指定存盤元素的具體型別；
• typename Container：指定 priority_queue 底層使用的基礎容器，默認使用 vector 容器，
• typename Compare：指定容器中評定元素優先級所遵循的排序規則，默認使用std::less按照元素值從大到小進行排序，還可以使用std::greater按照元素值從小到大排序，但更多情況下是使用自定義的排序規則，

作為 priority_queue 容器配接器的底層容器，其必須包含 empty()、size()、front()、push_back()、pop_back() 這幾個成員函式，STL 序列式容器中只有 vector 和 deque 容器符合條件，

priority_queue的操作函式和stack的類似，包含了push()、pop()、top()、empty() 和 size() 等函式，

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

class Student{
	public:
		string name;
		int number;
		Student(string str, int n):name(str), number(n){}
};

struct mycmp{
	bool operator() (const Student &s1, const Student &s2){
		return s1.number < s2.number;	// 從大到小 
	}
};

int main()
{
	priority_queue<Student, deque<Student>, mycmp> pq;
	pq.push(Student("L", 12));
	pq.push(Student("Y", 3));
	pq.push(Student("U", 8));
	pq.push(Student("C", 5));
	
	cout << "Size = " << pq.size() << endl;
	cout << "name" << "\t" << "number" << endl;
	while(!pq.empty()){
		Student stud = pq.top();
		cout << stud.name << "\t" << stud.number << endl;
		pq.pop();
	}
	return 0;
}

輸出結果為：

Size = 4
name    number
L       12
U       8
C       5
Y       3

參考內容：容器配接器的使用