做催收的网站,大型网站设计公司,开封网站建设费用,seo服务商容器适配器 deque的介绍deque的原理介绍 priority_queue的介绍与使用priority_queue的介绍priority_queue的使用constructor#xff08;构造函数#xff09;emptypushpoptopsize priority_queue的模拟实现 仿函数何为适配器容器适配器deque的缺陷选择deque作为适配器的理由ST… 容器适配器 deque的介绍deque的原理介绍 priority_queue的介绍与使用priority_queue的介绍priority_queue的使用constructor构造函数emptypushpoptopsize priority_queue的模拟实现 仿函数何为适配器容器适配器deque的缺陷选择deque作为适配器的理由STL标准库中对stack与queue的模拟实现stack的模拟实现queue的模拟实现 反向迭代器 deque的介绍
deque的原理介绍
deque双端队列是一种双开口的“连续”空间的数据空间双开口的含义是可以在头尾俩段进行插入和删除操作且时间复杂度为O(1)。
与vector相比头插效率高不需要搬移元素 与list相比空间利用率高。 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。 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的迭代器的设计就比较复杂。 下面是deque借助迭代器维护其假象连续的结构。 priority_queue的介绍与使用
priority_queue的介绍 std::priority_queuetemplate class T, class Container vector,class Compare less typename Container::value_type class priority_queue;
【说明】 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.优先级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priority_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”弹出其称为优先级队列的顶部。 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满足这些要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类保持堆结构。容器适配器通过在需要是自动调用算法函数make_heap、push_heap、pop_heao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上又使用堆算法将vector中的元素构造成堆的结构因此priority_queue就是堆所以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。
constructor构造函数 构造一个空的优先级队列 priority_queueint pq;empty 检测优先级队列是否为空是返回true否则返回false priority_queueint pq;if (!pq.empty()){cout 非空 endl;}push 在优先级队列中插入元素x priority_queueint pq;pq.push(1);pop 删除优先级队列中最大最小的元素即删除堆顶元素。
【注意】 1.默认情况下priority_queue是大堆。 2.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。
top 返回优先级队列中最大最小元素即堆顶元素。 priority_queueint pq;pq.push(1);pq.push(3);pq.push(2);pq.push(7);pq.push(5);cout pq.top() endl;size 返回元素个数 priority_queueint pq;pq.push(1);pq.push(3);pq.pop();cout pq.size() endl;priority_queue的模拟实现
#pragma once
#includeiostream
#includevector
#includefunctionalnamespace bit
{templateclass T, class Container std::vectorT, class Comapre std::lessTclass priority_queue{private:void AdjustDown(int parent){Comapre com;size_t child parent * 2 1;while (child _con.size()){if (child 1 _con.size() com(_con[child], _con[child 1])){child;}if (com(_con[parent], _con[child])){swap(_con[child], _con[parent]);parent child;child parent * 2 1;}else{break;}}}void AdjustUp(int child){Comapre com;int parent (child - 1) / 2;while (child 0){if (com(_con[parent], _con[child])){swap(_con[child], _con[parent]);child parent;parent (child - 1) / 2;}else{break;}}}public:priority_queue(){}templateclass InputIteratorpriority_queue(InputIterator first, InputIterator last){while (first ! last){_con.push_back(*first);first;}// 建堆for (int i (_con.size() - 1 - 1) / 2; i 0; i--){AdjustDown(i);}}void pop(){swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);_con.pop_back();AdjustDown(0);}void push(const T x){_con.push_back(x);AdjustUp(_con.size() - 1);}const T top(){return _con[0];}bool empty(){return _con.empty();}size_t size(){return _con.size();}private:Container _con;};
}仿函数
仿函数Functor是一种重载函数调用运算符()或结构体它可以像函数一样被调用。通过重载函数调用运算符仿函数可以实现自定义的操作行为。
仿函数可以像普通函数一样接受参数并返回结果。它可以用于函数对象的传递函数指针的替代算法的灵活性场景等。
templateclass T
class Less
{
public:bool operator()(T val1, T val2){return val1 val2;}
};int main()
{Lessint cmp;int num1 10;int num2 20;cout cmp(num1, num2) endl;return 0;
}何为适配器
我们从前文的学习中以及了解到stack与queue都是容器适配器。那么什么是适配器呢
适配器是一种设计模式设计模式是一套被反复使用的多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。设配器adaptor是标准库中的一个通用概念。容器、迭代器和函数都有迭代器。本质上一个迭代器是一种机制能使某种事物的行为看起来像另外一种事物一样。
换句话来讲适配器是将已有的东西进行相关的设配转换。 容器适配器
虽然在之前的学习中stack与queue中也可以存放元素但是在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queue只是对其他容器的接口进行了包装STL中stack与queue默认使用deque。 默认情况下stack和queue是基于deque实现的priority_queue是在vector之上实现的。
deque的缺陷 优势 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比vetcor高的。 与list相比其底层是连续空间空间的利用率比较高不需要存储额外字段。 缺点 deque有一个致命的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。
选择deque作为适配器的理由
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俩端进行操作。 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。
STL标准库中对stack与queue的模拟实现
stack的模拟实现
#includedeque
namespace bite
{templateclass T, class Con dequeT//templateclass T, class Con vectorT//templateclass T, class Con listTclass 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:Con _c;};
}queue的模拟实现
#includedeque
#include list
namespace bite
{templateclass T, class Con dequeT//templateclass T, class Con listTclass 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:Con _c;};
}反向迭代器
反向迭代器就是在容器中从尾元素像首元素反向移动的迭代器。对于反向迭代器递增以及递减操作的含义都会颠倒过来。递增一个反向迭代器it会移动到前一个元素递减一个反向迭代器- -it会移动到下一个元素。 反向迭代器跟正向迭代器对称关系——镜像关系。
