STL源码剖析（十一）序列式容器之stack、queue、priority_queue
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STL实现了stack和queue还有priority_queue ，stack是栈，queue是队列，priority_queue 是优先级队列
从使用上来说，它们属于容器。从实现上来说，它们属于容器适配器，为什么这么说呢？因为stack和queue还有priority_queue它们都是借助于其他容器实现的
一、stack
1.1 stack的数据结构
我们知道，栈是一种先进先出的数据结构，下面看一下stack的定义
template <class T, class Sequence = deque<T> >
class stack {
...
protected:
Sequence c;
...
};
它内部定义了一个序列式容器，从类的模板参数来看，默认使用的是deque
stack是没有迭代器的，因为它只支持固定的顺序访问，所以不支持迭代器随机访问
1.2 stack的操作
入栈
void push(const value_type& x) { c.push_back(x); }
push是将元素入栈，从实现上看，它是将数据添加到容器的尾部
出栈
reference top() { return c.back(); }
top访问栈顶的元素，从实现上看，它是访问容器最后一个元素
void pop() { c.pop_back(); }
pop是将栈顶数据删除，从实现上看，它是删除容器的最后一个元素
从上面看，只要支持push_back、back、pop_back等方法的容器，就可以作为stack的内部容器，因此我们前面学过的vector、list都行，可以使用下面方法指定
stack<int, vector<int>>
stack<int, list<int>>
二、queue
2.1 queue的数据结构
队列是一种先进先出的数据结构，其定义如下
template <class T, class Sequence = deque<T> >
class queue {
...
protected:
Sequence c;
...
};
它内部定义了一个序列式容器，从类的模板参数来看，默认使用的是deque
queue是没有迭代器的，因为它只支持固定的顺序访问，所以不支持迭代器随机访问
2.2 queue的操作
入队列
void push(const value_type& x) { c.push_back(x); }
push是将数据入队列，从实现上，它是将数据添加到容器的尾部
出队列
reference front() { return c.front(); }
front是访问队列的第一个元素，从实现上，它是访问容器的第一个元素
void pop() { c.pop_front(); }
pop是删除队列首元素，从实现上，它是删除容器的第一个元素
从上面看，queue内部的容器需要实现push_back、pop_front的操作的双向开口的容器，所以list也可以作为queue内部容器，可以如下定义
queue<int, list<int>>
三、priority_queue
priority_queue是优先级队列，优先级队列是一种特殊的队列，它不是按时间顺序的先进先出，而是给每个元素一个优先级，然后按照其优先级来决定出队列的顺序
优先级队列的底部一般是使用堆实现，堆是一种基于顺序存储的完全二叉树，又分大根堆和小根堆
这里对堆的算法不详细说明，主要介绍STL中是通过什么方式实现优先级队列的
3.1 priority_queue的数据结构
template <class T, class Sequence = vector<T>,
class Compare = less<typename Sequence::value_type> >
class priority_queue {
...
protected:
Sequence c;
Compare comp;
...
};
可以看到priority_queue中定义的两个成员，一个是c，一个是comp
c是一个序列式容器，上面说过，优先级队列常基于堆实现，堆是一种基于顺序存储的完全二叉树，所以这个容器必须是顺序存储的容器（可以随机访问），从模板参数来看，默认使用的是vector
comp是比较优先级，上面说，优先级队列中的每个元素都有一个优先级，那这个优先级是怎么体现的呢？就是通过comp进行比较，comp是一个仿函数，这里默认使用的是less，其定义如下
template <class T>
struct less : public binary_function<T, T, bool> {
bool operator()(const T& x, const T& y) const { return x < y; }
};
至于仿函数是什么，它是一种行为类似于函数的对象，总实现上，它通过重载operator()操作符来实现
priority_queue只支持固定的顺序访问，所以它也没有迭代器
3.2 priority_queue的操作
构造函数
priority_queue(InputIterator first, InputIterator last)
: c(first, last) { make_heap(c.begin(), c.end(), comp); }
首先填充内部容器c，然后通过make_heap算法来构造一个堆，make_heap是STL实现的一个算法，它的作用是构建一个堆，这里不展开讨论
入队列
void push(const value_type& x) {
c.push_back(x);
push_heap(c.begin(), c.end(), comp); //上溯算法
}
首先将元素添加到容器的尾部，然后调用push_heap对堆进行重新排序，push_heap是STL实现的一个算法，它的作用是将最后一个元素放置到堆中恰当的置位
出队列
const_reference top() const { return c.front(); }
top是访问队列首元素，从实现上，它是访问容器的第一个元素
void pop() {
pop_heap(c.begin(), c.end(), comp); //下放算法
c.pop_back();
}
pop是将队列首元素删除，从实现上，它首先将通过pop_heap删除堆中首元素，然后再将容器最后一个元素删除。pop_heap是STL实现的一个算法，它的作用是将堆的第一个元素放置到顺序存储空间的最后
