数据结构（数组模拟与STL）
通过数组模拟
栈
int stk[N], top;
void init() { // 初始化
top = 0;
}
bool isEmpty() { // 判断是否为空
return top == 0;
}
bool isFull() {
return top >= MAX - 1;
}
void push(int x) {
if (isFull()) // 错误（上溢）
stk[++top] = x;
}
int pop() {
if (isEmpty()) // 错误 （下溢）
top--;
return stk[top + 1];
}
队列（循环队列）
为了区分队列的空与满，规定 tail -> head 之间至少要有一个空位
int Q[N], head, tail;
void init() {
head = tail = 0;
}
bool isEmpty() {
return head == tail;
}
bool isFull() {
return head == (tail + 1) % MAX;
}
void enqueue(int x) {
if (isFull()) // 错误（上溢）
Q[tail] = x;
tail = (tail + 1) % MAX;
}
int dequeue() {
if (isEmpty()) // 错误（下溢）
x = Q[head];
head = (head + 1) % MAX;
return x;
}
链表
使用结构体更快
STL
stack
头文件：#include <stack>
#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
int main() {
stack<int> S;
S.push(3); // 向栈中压入
S.push(7);
S.push(1);
cout << S.size() << endl; // 栈的大小
cout << S.top() << endl; // 1
S.pop(); // 从栈顶删除元素
cout << S.top() << endl; // 7
S.pop();
cout << S.top() << endl; // 3
S.pop();
cout << S.empty() << endl; // 判断栈是否为空
return 0;
}
| 函数名 | 功能 | 复杂度 |
|---|---|---|
size() |
返回栈的元素个数 | O(1) |
top() |
返回栈顶的元素 | O(1) |
pop() |
从栈顶取出元素并删除 | O(1) |
push(x) |
向栈中添加元素x |
O(1) |
empty() |
在栈为空时返回true |
O(1) |
queue
头文件：#include <queue>
#include <iostream>
#include <string>
#include <queue>
using namespace std;
int main() {
queue<string> Q;
Q.push("red"); // 添加
Q.push("yellow");
Q.push("bule");
cout << Q.front() << endl; // red
Q.pop(); // 删除
cout << Q.front() << endl; // yellow
Q.pop();
cout << Q.front() << endl; // bule
Q.pop();
cout << Q.size() << endl;
cout << Q.empty() << endl;
return 0;
}
| 函数名 | 功能 | 复杂度 |
|---|---|---|
size() |
返回队列的元素个数 | O(1) |
front() |
返回队头的元素 | O(1) |
pop() |
从队列中取出元素并删除 | O(1) |
push(x) |
向队列中添加元素x |
O(1) |
empty() |
在队列为空时返回true |
O(1) |
vector
头文件：#include <vector>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void print(vector<double> V) {
for (int i = 0; i < V.size(); i++) {
cout << V[i] << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
vector<double> V;
V.push_back(0.1);
V.push_back(0.2);
V.push_back(0.3);
V[2] = 0.4; // 可以通过下标法修改，但不能通过下标法创建
print(V); // 0.1 0.2 0.4
V.insert(V.begin() + 2, 0.8);
print(V); // 0.1 0.2 0.8 0.4
V.erase(V.begin() + 1);
print(V); // 0.1 0.8 0.4
cout << V.size() << endl;
V.clear();
cout << V.size() << endl;
return 0;
}
| 函数名 | 功能 | 复杂度 |
|---|---|---|
size() |
返回向量的元素个数 | O(1) |
push_back(x) |
在向量末尾添加元素x |
O(1) |
pop_back() |
删除向量的最后一个元素 | O(1) |
begin() |
返回指向向量开头的迭代器 | O(1) |
endl() |
返回指向向量末尾（最后一个元素的后一个位置）的迭代器 | O(1) |
insert(p, x) |
在向量的位置p处插入元素x |
O(n) |
erase(p) |
删除向量中位置p处的元素 |
O(n) |
clear() |
删除向量中所有元素 | O(n) |
list
头文件：#include <list>
双向链表
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main() {
list<char> L;
L.push_front('b'); // [b]
L.push_back('c'); // [bc]
L.push_front('a'); // [abc]
cout << L.front() << endl; // a
cout << L.back() << endl; // c
L.pop_front(); // [bc]
return 0;
}
| 函数名 | 功能 | 复杂度 |
|---|---|---|
size() |
返回表的元素个数 | O(1) |
push_front(x) |
在表开头添加元素x |
O(1) |
push_back(x) |
在表末尾添加元素x |
O(1) |
pop_front() |
删除表的开头元素 | O(1) |
pop_back() |
删除表的末尾元素 | O(1) |
begin() |
返回指向表开头的迭代器 | O(1) |
endl() |
返回指向表末尾（最后一个元素的后一个位置）的迭代器 | O(1) |
insert(p, x) |
在表的位置p处插入元素x |
O(n) |
erase(p) |
删除表中位置p处的元素 |
O(n) |
clear() |
删除表中所有元素 | O(n) |
list也可以使用下标表示法访问[],与vector相比元素的插入和删除操作的时间复杂度为O(1)
