stl_queue.h // Filename: stl_queue.h // Comment By: 凝霜 // E-mail: mdl2009@vip.qq.com // Blog: http://blog.csdn.net/mdl13412 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // queue是一种先进先出(First In First Out, FIFO)的数据结构 // 它在前后有两个出口, 分别成为队头和队尾 // queue允许在队尾追加元素和访问队尾元素, 在队头获取和移除元素 // 除此之外其不支持其它元素的访问 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 以下为使用deque时的布局 // // 支持front()和pop() 支持back()和push() // ↓ ↓ // 队头, 队尾 // ↓ ↓ // --------------------------------------------------------------------- // | | | ...... | | | ...... | | | | ...... | | | X | // --------------------------------------------------------------------- // ↑ ↑ ↑ ↑ // | | | | // ---------------------- ----------------------- // 这里是尚未使用的预留内存, 可能为0 这里是尚未使用的预留内存, 可能为0 // //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // priority_queue是一种允许用户以任何顺序将任何元素压入容器, // 但是取出元素时一定是从最高优先级的元素开始取出 // 其默认使用的是vector作为容器, 默认的优先级比较使用less // 其算法是使用binary-heap //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 下面是其原理模型, 容器使用vector, 优先级比较决议用less // // 队尾, 支持push() // ↓ // -------------------------------------------------------- // 支持pop()和top()--->| | | ...... | | | | | ...... | | | X | // -------------------------------------------------------- // ↑ ↑ ↑ // | ----------------------- // 内部使用的是heap 这里是尚未使用的预留内存, 可能为0 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 下面是容器使用vector, 优先级比较决议用less的情况下的一种实现技巧, // 借用的是侯捷老师的例子, 本实作中使用的不是此技巧 // [A] // | // --------------------------------- // | | // [B] [C] // | | // ----------------------- ----------------------- // | | | | // [D] [E] [F] [G] // | | // ----------- | // | | | // [H] [I] [J] // vector中预留的内存, 了能为0 // ------------------ // ↓ ↓ // -------------------------------------------------------------------------- // | Not Use | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | | ...... | | end | // -------------------------------------------------------------------------- // // 具体算法请参看任意一本算法书, 如果没有, 扔了它:-) //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /* * * Copyright (c) 1994 * Hewlett-Packard Company * * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee, * provided that the above copyright notice appear in all copies and * that both that copyright notice and this permission notice appear * in supporting documentation. Hewlett-Packard Company makes no * representations about the suitability of this software for any * purpose. It is provided "as is" without express or implied warranty. * * * Copyright (c) 1996,1997 * Silicon Graphics Computer Systems, Inc. * * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee, * provided that the above copyright notice appear in all copies and * that both that copyright notice and this permission notice appear * in supporting documentation. Silicon Graphics makes no * representations about the suitability of this software for any * purpose. It is provided "as is" without express or implied warranty. */ /* NOTE: This is an internal header file, included by other STL headers. * You should not attempt to use it directly. */ #ifndef __SGI_STL_INTERNAL_QUEUE_H #define __SGI_STL_INTERNAL_QUEUE_H __STL_BEGIN_NAMESPACE // 如果编译器不能根据前面模板参数推导出后面使用的默认参数类型, // 那么就需要手工指定, 本实作queue内部容器默认使用deque // 由于queue要求在队尾追加元素, 在队头获取和移除元素 // 所以非常适合使用deque #ifndef __STL_LIMITED_DEFAULT_TEMPLATES template <class T, class Sequence = deque<T> > #else template <class T, class Sequence> #endif class queue { // 讲解见<stl_pair.h>中的运算符剖析 friend bool operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const queue& x, const queue& y); friend bool operator< __STL_NULL_TMPL_ARGS (const queue& x, const queue& y); public: // 由于queue仅支持对队头和队尾的操作, 所以不定义STL要求的 // pointer, iterator, difference_type typedef typename Sequence::value_type value_type; typedef typename Sequence::size_type size_type; typedef typename Sequence::reference reference; typedef typename Sequence::const_reference const_reference; protected: Sequence c; // 这个是我们实际维护的容器 public: // 这些是STL queue的标准接口, 都调用容器的成员函数进行实现 // 其接口和stack实现很接近, 参考<stl_stack.h> bool empty() const { return c.empty(); } size_type size() const { return c.size(); } reference front() { return c.front(); } const_reference front() const { return c.front(); } reference back() { return c.back(); } const_reference back() const { return c.back(); } void push(const value_type& x) { c.push_back(x); } void pop() { c.pop_front(); } }; // 详细讲解见<stl_pair.h> template <class T, class Sequence> bool operator==(const queue<T, Sequence>& x, const queue<T, Sequence>& y) { return x.c == y.c; } template <class T, class Sequence> bool operator<(const queue<T, Sequence>& x, const queue<T, Sequence>& y) { return x.c < y.c; } #ifndef __STL_LIMITED_DEFAULT_TEMPLATES template <class T, class Sequence = vector<T>, class Compare = less<typename Sequence::value_type> > #else template <class T, class Sequence, class Compare> #endif class priority_queue { public: typedef typename Sequence::value_type value_type; typedef typename Sequence::size_type size_type; typedef typename Sequence::reference reference; typedef typename Sequence::const_reference const_reference; protected: Sequence c; // 内部维护的容器 Compare comp; // 优先级决策判别式 public: priority_queue() : c() {} // 用户可以指定自己的优先级决策函数 explicit priority_queue(const Compare& x) : c(), comp(x) {} // 使用[first, last)区间构造priority_queue #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES template <class InputIterator> priority_queue(InputIterator first, InputIterator last, const Compare& x) : c(first, last), comp(x) { make_heap(c.begin(), c.end(), comp); } template <class InputIterator> priority_queue(InputIterator first, InputIterator last) : c(first, last) { make_heap(c.begin(), c.end(), comp); } #else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ priority_queue(const value_type* first, const value_type* last, const Compare& x) : c(first, last), comp(x) { make_heap(c.begin(), c.end(), comp); } priority_queue(const value_type* first, const value_type* last) : c(first, last) { make_heap(c.begin(), c.end(), comp); } #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ // STL priority_queue标准接口 bool empty() const { return c.empty(); } size_type size() const { return c.size(); } // 返回优先级最高的元素 const_reference top() const { return c.front(); } // 插入元素, 并调整heap void push(const value_type& x) { __STL_TRY { c.push_back(x); // 详细分析见<stl_heap.h> push_heap(c.begin(), c.end(), comp); } __STL_UNWIND(c.clear()); } // 弹出优先级最高的元素 void pop() { __STL_TRY { // 详细分析见<stl_heap.h> pop_heap(c.begin(), c.end(), comp); c.pop_back(); } __STL_UNWIND(c.clear()); } }; // 不提供比较操作 __STL_END_NAMESPACE #endif /* __SGI_STL_INTERNAL_QUEUE_H */ // Local Variables: // mode:C++ // End: