STL库中的stack和queue及其模拟实现

在学完了list和vector之后，紧接着就是与其相关联的两个数据结构栈（stack）和队列（queue）。栈的特点是先进后出，即先进栈的元素后出栈；队列的特点是后进先出，即先入队列的元素先出队列。
栈只允许在栈顶插入和删除数据，其基本结构如下

队列只允许在队尾插入数据，在队头删除数据，其基本结构如下

栈更像是一个线性表，因为vector的push_back 和 pop_back更容易实现，所以可以用vector来模拟实现stack；而队列更像是一个链表，因为它有队头的概念，list中有两个接口front和back，可以用来表示队头队尾，出队操作也可以用pop_front来实现。下面我们来简单地模拟实现以下stack。

因为我们是直接使用库中的vector来模拟实现stack，stack是一个容器适配器，这是用了一个封装了的类作为他的特定容器，提供了一组成员函数去访问他的元素，元素从特定的容器，也就是堆栈的头取出元素。
这个基础的容器可能是任何标准的容器类，和一些其他特殊设计的模板类，唯一的要求就是要支持以下的操作
实现C++ STL，栈有两个参数。

templete <class T,class Container=deque> class stack;

T表示元素类型，Container表示被用于存储和访问元素的类型。这里因为我们用vector实现，所以Container就被赋值为vector的类型。

#pragma once

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>

////静态的栈
//template <class T,size_t n=100>
//class Stack
//{
//protected:
//  T _a[N];
//};

//动态的栈
template <class T, class Container = vector<T>>//容器适配器
class Stack
{
public:
    void Push(const T& x)
    {
        _a.push_back(x);
    }

    void Pop()
    {
        _a.pop_back();
    }

    size_t Size()
    {
        return _a.size();
    }

    bool Empty()
    {
        return _a.empty();
    }

    T& Top()
    {
        T& top = _a.back();
        return top;
    }
protected:
    Container _a;
};

void TestStack()
{
    int a[] = { 1, 2, 3, 4 };
    Stack<int> s;
    for (size_t i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); ++i)
    {
        s.Push(a[i]);
    }
    s.Pop();
    int b = s.Size();
    cout << b;
}

queue也是一样的，可以使用库中的list实现，具体的实现方法与stack一样，这里直接附上代码。

#pragma once

#include <iostream>
using namespace std;

#include <list>

template<class T, class Container = list<T>>
class Queue
{
public:
    Queue()
    {}

    void Push(const T& x)
    {
        _a.push_back(x);
    }

    void Pop()
    {
        _a.pop_front();
    }

    T Back()
    {
        return _a.back();
    }

    T Front()
    {
        return _a.front();
    }

    size_t Size()
    {
        return _a.size();
    }

    bool Empty()
    {
        return _a.empty();
    }
protected:
    Container _a;
};

void TestQueue()
{
    Queue<int> q;
    int a[] = { 1, 2, 3, 4 };
    for (size_t i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); ++i)
    {
        q.Push(a[i]);
    }
    cout << q.Back() << endl;
    cout << q.Front() << endl;
    cout << q.Size() << endl;
    q.Pop();
    cout << q.Empty() << endl;
}