【C++ 语言】容器 ( queue 队列 | stack 栈 | priority_queue 优先级队列 | set 集合 | 容器遍历 | map )（一）

2023-10-24 10:54:04

queue 队列

1. queue 队列 : 是一个先进先出的容器 ; 下面是队列的使用流程 ;

2. 引入头文件 : 使用 queue 队列之前 , 必须先包含其头文件 , queue 队列是 STL 模板类中提供的容器 ;

//引入队列头文件 , 才能使用 queue 队列
//queue 队列 , 也是 STL 模板类中提供的容器
#include <queue>

3. 声明队列 : 格式 " queue<元素类型> 容器对象变量名称 " , 尖括号中声明了容器中存储的元素类型 , 如下代码表示该队列存储的是 int 类型元素 ;

//声明队列
    queue<int> queue_1;

4. 添加元素 : 调用队列对象的 " push( 元素变量 ) " 向 queue 队列中添加元素 ;

//添加元素到队列中 
    queue_1.push(8);
    queue_1.push(88);

5. 删除元素 : 调用 " pop() " 方法 , 将最后加入的元素弹出队列 ;

//将元素弹出队列
    queue_1.pop();

6. 获取 queue 队列首元素 : 调用队列对象的 " front() " 方法可以获取队列首元素 ;

7. 获取 queue 队列尾元素 : 调用队列对象的 " back() " 方法可以获取队列最后的元素 ;

queue_1.front();
    queue_1.back();

stack 栈

1. stack 栈 : 后进先出的容器 ;

2. 引入头文件 : 使用 queue 队列之前 , 必须先包含其头文件 , queue 队列是 STL 模板类中提供的容器 ;

//引入 stack 栈的头文件
#include <stack>

3. 声明 stack 栈 : 格式 " stack<元素类型> 容器对象变量名称 " , 尖括号中声明了容器中存储的元素类型 , 如下代码表示该 stack 栈存储的是 int 类型元素 ;

// III . stack 栈
    //stack 栈 是后进先出的容器
    stack<int> stack_1;

priority_queue 优先级队列

1. 声明优先级队列 : 声明时指定元素类型 , priority_queue 后尖括号中的类型就是其存储的元素类型 ;

//声明优先级队列
    priority_queue<int> pq;

2. 添加元素 : 向优先级队列中添加元素 , 默认最大值在队首 ;

//其默认复制数值最大的在队首 
    pq.push(88);
    pq.push(8);
    pq.push(888);

3. 获取队首元素 : 调用优先级队列对象的 " top() " 方法 , 获取队首元素 , 将其打印出来 , 默认情况下 , 队首元素是最大值 ;

//获取队首元素 , 将其打印出来 , 应该是将最大的 888 打印到了控制台
    //虽然 888 是最后添加进去的 , 但是其数值最大 , 被放在了首元素位置 
    int pq_top = pq.top();
    cout << "打印 priority_queue 优先级队列的首元素 : pq.top() : " << pq.top() << endl;

4. 代码执行结果 :

打印 priority_queue 优先级队列的首元素 : pq.top() : 888

priority_queue 优先级队列指定排序方法

1. 排序算法 : 优先级队列默认情况下 , 会将最大值放在队首 , 是因为其默认的排序算法是 less<元素类型> , 上面的 priority_queue 优先级队列其排序算法类型是 less ;

2. 指定 priority_queue 优先级队列排序算法 : 这里指定队列中元素排序算法 , 将最大值放在队尾 , 最小值在队首 ;

( 1 ) 指定三个类型 : 在 priority_queue 后的 <> 中指定队列元素类型 , 队列中使用的内部容器 , 排序行为三种类型 ;

( 2 ) 指定元素类型 : 队列中存储的是 int 类型元素 , 这里指定 int 类型 ;

( 3 ) 队列内部使用的容器 : 由于元素类型是 int 类型 , 这里设置 vector 即可 ;

( 4 ) 排序行为 :

① greater 是将最小值放在队尾 ;

② less : 是默认行为 , 最大的元素在前面 ;

//指定优先级队列最大值放在队尾
    //参数 1 : 代表队列中元素的类型是 int 类型
    //参数 2 : 代表优先级队列使用的内部容器 , 整个队列是基于 vector 容器的
    //参数 3 : 设置排序行为 , 这个行为是在 STL 中定义的模板类 
    //    less<int> : 是默认行为 , 最大的元素在前面
    //    greater<int> : 最小的在前面
    priority_queue< int, vector<int> , greater<int> > pq_1;
    pq_1.push(88);
    pq_1.push(8);
    pq_1.push(888);
    cout << "打印 pq_1 优先级队列的首元素 : pq.top() : " << pq_1.top() << endl;

3. 代码执行结果 :

打印 pq_1 优先级队列的首元素 : pq.top() : 8

priority_queue 优先级队列排序行为

C++ 中定义的排序方法 : 其中的 less 结构体就是优先级队列中默认使用的排序方法 ;

// STRUCT TEMPLATE greater
template <class _Ty = void>
struct greater { // functor for operator>
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef _Ty first_argument_type;
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef _Ty second_argument_type;
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef bool result_type;
    constexpr bool operator()(const _Ty& _Left, const _Ty& _Right) const { // apply operator> to operands
        return _Left > _Right;
    }
};
// STRUCT TEMPLATE less
template <class _Ty = void>
struct less { // functor for operator<
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef _Ty first_argument_type;
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef _Ty second_argument_type;
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef bool result_type;
    constexpr bool operator()(const _Ty& _Left, const _Ty& _Right) const { // apply operator< to operands
        return _Left < _Right;
    }
};

priority_queue 优先级队列存储自定义类型

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