C++之常用的三类数据结构--栈、队列、数组

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一、基本的数据结构

1.1 栈stack

1.1.1 stack的基本特性

C++ stack（堆栈）是一种基于后进先出（LIFO）原则操作的容器。它具有以下基本特性：

• 后进先出（LIFO）：只有位于堆栈顶部的元素可以被访问和删除，新添加的元素也会被放在堆栈的顶部。
• 动态性：stack的大小是动态的，可以根据需要自动增长或缩小。
• 随机访问：stack支持随机访问，可以通过索引直接访问任意位置的元素。但是注意，由于stack是后进先出（LIFO）的，所以最后一个添加到stack中的元素是第一个被访问的。
• 容器的通用性：stack可以容纳任何类型的元素，包括基本类型和自定义类型。

1.1.2 stack的代码使用例程

#include <stack> //头文件

std::stack<int> myStack;  // 栈的声明创建

using namespace std;   //忽略std::
stack<int> myStack;


myStack.push(10);      //通过push添加元素
myStack.push(20);  

int top = myStack.top(); // 获取栈顶元素

myStack.pop(); // 删除栈顶元素

bool isEmpty = myStack.empty(); // 判断栈是否为空

int size = myStack.size(); // 获取栈的大小



//一些高级使用方法，自定义栈（固定类型和固定长度）
std::stack<int, std::vector<int>> myStack;

1.1.3 stack的用法总结（表格）

1.2 单端队列queue

1.2.1 queue的基本特性

C++ queue是一种基于先进先出（FIFO）原则操作的容器。它具有以下基本特性：

• 先进先出（FIFO）：队列的头部是第一个被添加的元素，也是第一个可以被删除的元素。新添加的元素总是被放在队列的尾部。
• 动态性：queue的大小是动态的，可以根据需要自动增长或缩小。
• 随机访问：queue不支持随机访问，不能通过索引直接访问任意位置的元素。只能从队头开始依次访问。
• 容器的通用性：queue可以容纳任何类型的元素，包括基本类型和自定义类型。

1.2.2 queue的代码使用例程

#include <queue>    //头文件声明
  
using namespace std;  
  
    
queue<int> q;  // 创建一个整数类型的队列  
  
q.push(10);  // 在队列尾部添加元素 

bool em=q.empty(); //判断队列是否为空

int ans=q.front(); //获取队列的头部第一个元素


int ans=q.back(); //获取队列的尾部第一个元素
   
q.pop();  //删除队列头部第一个元素

int qsize=q.size();    //获取队列大小

1.2.3 queue的用法总结（表格）

 1.3 双端队列deque

1.3.1 deque的基本特性

C++ deque（双端队列）是一种具有队列和栈的性质的数据结构。它支持在队列的前端和后端进行插入和删除操作。其基本特性包括：

• 双向队列：deque在队列的两端都可以进行插入和删除操作。
• 动态数组：deque底层通常使用动态数组实现，可以动态地增长和缩小。
• 顺序存储：deque中的元素是顺序存储的，相邻元素在内存中相邻存储。
• 支持随机访问：deque支持使用索引进行访问，可以随机访问队列中的元素。
• 高效的插入和删除操作：deque在队列的两端插入和删除元素的复杂度为O(1)。

1.3.2 deque的代码使用例程

#include <iostream>  
#include <deque>   //头文件声明 

using namespace std;
deque<int> d;  // 创建一个空的deque  
  
     
d.push_front(1);   // 在队列前端插入元素
  
    
d.push_back(3);  // 在队列后端插入元素   

int ans=d.size();//队列大小

d.pop_front();  //删除队列第一个元素
d.pop_back(); //删除队列最后一个元素

bool em=d.empty();//队列是否为空

1.3.3 deque的用法总结（表格）

 1.4 数组容器vector

1.4.1 vector的基本特性

C++ vector是一种动态数组，它具有以下基本特性：

• 动态性：vector的大小是动态的，可以在运行时添加或删除元素。
• 随机访问：vector支持随机访问，可以通过索引直接访问任意位置的元素。
• 容器的通用性：vector可以容纳任何类型的元素，包括基本类型和自定义类型。
• 高效性：vector在内存中连续存储元素，因此访问元素的速度非常快。

1.4.2 vector的代码使用例程

#include <iostream>  
#include <vector>  
   
std::vector<int> v;  // 创建一个空的vector  
  
 
v.push_back(1);  // 在vector末尾添加元素 

int siz=v.size();   //返回vector数组大小

  
    
v.insert(v.begin(), 0);  // 在vector前端插入元素  

  
    
v.erase(v.begin() + 1);  // 删除vector中的元素  
  
     
v.clear();  // 清空vector中的元素 
  

1.4.3 vector的用法总结（表格）

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