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前言：
本篇一共简单实现3个容器，其中stack和queue的底层适配器是deque，所以会先介绍一下deque，而对于优先级队列priority_queue就是使用堆实现的，库中底层适配器是vector，另外对于优先级队列中堆的调整还会使用仿函数进行比较，所以本篇还会简单介绍一下仿函数。
文档借鉴：Reference – C++ Reference
1.deque
a.deque的结构特点：
deque简单来说就是vector和list的合体，再来复习一下vector和list的优缺点：
我们再开看看deque的结构：
deque是存储在一个指针数组里面的，从中间开始存小的buff数组（指针数组里面存放的是指针，每个指针指向小的数组），这样头插尾插相比vector就方便了，当中控满了才扩容，扩容代价低是因为是指针数组，扩容只需要扩指针指向的空间就行。
所以deque的优缺点就是：
优点：
1.相比vector，扩容的代价低。2.头插头删，尾插尾删效率高。
3.也支持随机访问。
缺点：
1.中间插入数据很难搞，如果想要中间插入数据效率高，可以控制每个buff小数组的大小不一样，从而挪动数据的消耗少，但小数组大小不一样随机访问就麻烦了；反过来，如果小数组固定数据，随机访问的效率就高了，但是中间插入数据就慢了，sgi版本采用数据固定，二者都可以，很灵活。
2.没有vector和list优点极致。
应用：
一般引用于栈和队列的底层容器，对于数据多的情况也差不多，高速缓存效率也可以，避免内存碎片化。
顺便一提，对于100万个数据进行排序，都不如vector排序后再拷贝回来速度快：
b.deque的迭代器结构：
c.面试题：
遍历时频繁检测是否移动到某段小空间的边界了，意思就是需要遍历每个buff小数组，导致效率低下。
注意stack和queue没有迭代器，所以不能使用迭代器遍历。
2.stack
#pragma once
namespace my_stack
{
template<class T,class Container=deque<T>>
class stack
{
public:
void push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
}
void pop()
{
_con.pop_back();
}
const T& top()
{
return _con.back();
}
size_t size()
{
return _con.size();
}
bool empty()
{
return _con.empty();
}
private:
Container _con;
};
void testStack1()
{
stack<int, vector<int>> s1;
s1.push(1);
s1.push(2);
s1.push(3);
s1.push(4);
while (!s1.empty())
{
cout << s1.top() << " ";
s1.pop();
}
cout << endl;
}
}3.queue
#pragma once
namespace my_queue
{
template<class T,class Container=deque<T>>
class queue
{
public:
void push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
}
void pop()
{
_con.pop_front();
}
const T& front()
{
return _con.front();
}
const T& back()
{
return _con.back();
}
size_t size()
{
return _con.size();
}
bool empty()
{
return _con.empty();
}
private:
Container _con;
};
void testQueue1()
{
queue<int> q;
q.push(1);
q.push(2);
q.push(3);
q.push(4);
while (!q.empty())
{
cout << q.front() << " ";
q.pop();
}
cout << endl;
}
}需要注意的就是queue不能用vector当适配器，vector没有头插头删（因为效率低下），如果非要使用就要用vector的insert与erase，但是需要挪到数据，效率低下。
4.仿函数
由于仿函数大多是对()进行的运算符重载，所以实际使用看着像函数名，就叫仿函数了，
可以替换函数指针。
5.priority_queue
可以看到文档中就是使用heap也就是堆来模拟的。
#pragma once
namespace my_priority_queue
{
template<class T>
struct Less
{
bool operator()(const T& x, const T& y)
{
return x < y;
}
};
template<class T>
struct Greater
{
bool operator()(const T& x, const T& y)
{
return x > y;
}
};
template<class T,class Container=vector<T>,class Compare=Less<T>>//默认小堆
class priority_queue
{
public:
void Adjust_up(size_t child)
{
size_t parent = (child - 1) / 2;
while (child > 0)
{
if (Compare()(_con[parent], _con[child]))
{
swap(_con[parent], _con[child]);
child = parent;
parent = (child - 1) * 2;
}
else
{
break;
}
}
}
void Adjust_down(size_t parent)
{
size_t child = parent * 2 + 1;//假设左孩子小
while (child < _con.size())
{
if (child + 1 < _con.size() && Compare()(_con[child], _con[child+1]))//这里注意不同的仿函数，参数中左右孩子的顺序需要交换
{
++child;
}
if (Compare()(_con[parent], _con[child]))
{
swap(_con[parent], _con[child]);
parent = child;
child = parent * 2 + 1;
}
else
{
break;
}
}
}
void push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
Adjust_up(_con.size() - 1);
}
void pop()
{
swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);
_con.pop_back();
Adjust_down(0);
}
size_t size()
{
return _con.size();
}
bool empty()
{
return _con.empty();
}
const T& top()
{
return _con[0];
}
private:
Container _con;
};
void test_priority_queue()
{
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pq;
//priority_queue<int> pq;
//priority_queue<int,deque<int>> pq;//容器适配器
pq.push(1);
pq.push(0);
pq.push(5);
pq.push(2);
pq.push(1);
pq.push(7);
while (!pq.empty())
{
cout << pq.top() << " ";
pq.pop();
}
cout << endl;
}
}根据在堆的向上向下调整中，往仿函数中传的参数先后是parent与child，所以Less就是建小堆 （因为父亲小就交换到下面了，最后是升序），Greater就是建大堆。但是要注意左右孩子的比较，对于不同的仿函数需要传不同的左右孩子的顺序，反正记住左孩子小就++左孩子，找最小的孩子。
使用了匿名对象来进行仿函数的调用。
对于优先级队列的删除数据：
是删除top也就是队列头数据，所以是先交换堆的首尾，再删除尾，再向上调整即可。（交换再删除防止直接删使堆变乱）。
6.头文件的包含注意问题
这样包含头文件，在遇到”stack.h”和”queue.h”时会展开，向上找，就能找到这里个头文件中内容需要使用的头文件，并且头文件是不会编译的，而是直接展开，所以在stack和queue头文件中不写需要的头文件也不会报错。
但是需要注意的是，std命名空间的展开不能写在头文件的下面，不让头文件展开后找不到库会报错。
总结：
本篇重点主要是容器适配器的选择以及特点，还有仿函数以及优先级队列的实现，对堆进行了应用。
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