【C++】STL----stack和queue常见用法

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一、stack的介绍

在 C++ 中，stack 是一种标准模板库（STL）提供的容器适配器，它遵循“后进先出”（LIFO, Last In First Out）的原则。这意味着最后插入的元素最先被访问。stack 是通过底层容器（如 vector 或 deque）实现的。

stack的使用

构造空的栈

stack<int> s1();

检测stack是否为空

stack<int> s2;
s2.push(1);
s2.push(2);
s2.push(3);
s2.push(4);
s2.push(5);

if (s2.empty())
{
	cout << "k" << endl;
}
else
{
	cout << "m" << endl;
}

返回stck中元素的个数

stack<int> s3;
s3.push(1);
s3.push(2);
s3.push(3);
s3.push(4);
s3.push(5);

cout << s3.size() << endl;

返回栈顶元素的引用

stack<int> s4;
s4.push(1);
s4.push(2);
s4.push(3);
s4.push(4);
s4.push(5);

cout << s4.top() << endl;

将元素val压入stack中
前面的演示代码都是用的push

stack<int> s4;
s4.push(1);
s4.push(2);
s4.push(3);
s4.push(4);
s4.push(5);

cout << s4.top() << endl;

将stack中尾部的元素弹出

stack<int> s5;
s5.push(1);
s5.push(2);
s5.push(3);
s5.push(4);
s5.push(5);

s5.pop();

cout << s5.size() << endl;

弹出栈中的最后一个元素后，这个栈就有四个元素了。

二、queue的介绍

在C++中，queue 是一个非常有用的容器适配器，它提供了一种先进先出（FIFO, First In First Out）的数据结构。queue 是一种线性数据结构，其中元素的添加（enqueue）发生在队列的一端（称为队尾），而元素的移除（dequeue）发生在另一端（称为队首）。这种特性使得 queue 成为处理一系列需要按顺序处理的任务或事件的理想选择。

queue的使用

构造空的队列

queue<int> q1();

判断队列是否为空，是返回true，否返回false

queue<int> s7;
s7.push(1);
s7.push(2);
s7.push(3);
s7.push(4);
s7.push(5);

cout << s7.empty() << endl;

返回队列中有效元素的个数

queue<int> s8;
s8.push(1);
s8.push(2);
s8.push(3);
s8.push(4);
s8.push(5);

cout << s8.size() << endl;

返回对头元素的引用
返回队尾元素的引用

queue<int> s9;
s9.push(1);
s9.push(2);
s9.push(3);
s9.push(4);
s9.push(5);

cout << s9.front() << endl;
cout << s9.back() << endl;

在队尾将元素val入队列

queue<int> s9;
s9.push(1);
s9.push(2);
s9.push(3);
s9.push(4);
s9.push(5);

将对头元素出队列

queue<int> s10;
s10.push(1);
s10.push(2);
s10.push(3);
s10.push(4);
s10.push(5);
cout << s10.size() << endl;

s10.pop();

cout << s10.size() << endl;

出队列前队列里有5个元素，出队列后队列里还有4个元素。

三、优先级队列(priority_queue)的介绍

优先级队列（Priority Queue）是一种特殊的队列数据结构，它在普通队列的基础上增加了元素优先级的概念。在优先级队列中，每个元素都有一个优先级标签与之关联，优先级最高的元素会最先被移除（出队）。这种数据结构广泛应用于多种算法和场景中，比如任务调度、事件处理、堆排序等。

其实优先级队列就是数据结构中的堆!

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 。

优先级队列的使用

构造一个空的优先级队列

vector<int> v{ 2,5,3,7,9,10,4,6,8,1 };
priority_queue<int> q1;
for (auto e : v)
{
	q1.push(e);
}
cout << q1.top() << endl;//默认建大堆	

这段代码里面的q1就是构造的空的优先级队列。然后把vector容器中的元素放进去。

检测优先级队列是否为空，是返回true，否返回false。

vector<int> v{ 2,5,3,7,9,10,4,6,8,1 };
priority_queue<int> q2;
for (auto e : v)
{
	q2.push(e);
}

cout << q2.empty() << endl;

返回优先级队列中最大元素，即堆顶元素

vector<int> v{ 2,5,3,7,9,10,4,6,8,1 };
priority_queue<int> q1;
for (auto e : v)
{
	q1.push(e);
}
cout << q1.top() << endl;//默认建大堆	

在优先级队列中插入元素x

vector<int> v{ 2,5,3,7,9,10,4,6,8,1 };
priority_queue<int> q1;
for (auto e : v)
{
	q1.push(e);
}
cout << q1.top() << endl;//默认建大堆	

把vector容器中的元素放入优先级队列中。

删除优先级队列中最大元素，即堆顶元素

vector<int> v{ 2,5,3,7,9,10,4,6,8,1 };
priority_queue<int> q3;
for (auto e : v)
{
	q3.push(e);
}

q3.pop();

cout << q3.top() << endl;

删除堆顶元素之前，堆顶元素为10，删除堆顶元素之后优先级列表重新调整，堆顶元素为9.