// Filename: stl_queue.h
// Comment By: 凝霜
// E-mail: mdl2009@vip.qq.com
// Blog: http://blog.csdn.net/mdl13412
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// queue是一種先進先出(First In First Out, FIFO)的資料結構
// 它在前後有兩個出口, 分別成為隊頭和隊尾
// queue允許在隊尾追加元素和訪問隊尾元素, 在隊頭獲取和移除元素
// 除此之外其不支援其它元素的訪問
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// 以下為使用deque時的佈局
//
// 支援front()和pop() 支援back()和push()
// ↓ ↓
// 隊頭, 隊尾
// ↓ ↓
// ---------------------------------------------------------------------
// | | | ...... | | | ...... | | | | ...... | | | X |
// ---------------------------------------------------------------------
// ↑ ↑ ↑ ↑
// | | | |
// ---------------------- -----------------------
// 這裡是尚未使用的預留記憶體, 可能為0 這裡是尚未使用的預留記憶體, 可能為0
//
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// priority_queue是一種允許使用者以任何順序將任何元素壓入容器,
// 但是取出元素時一定是從最高優先順序的元素開始取出
// 其預設使用的是vector作為容器, 預設的優先順序比較使用less
// 其演算法是使用binary-heap
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// 下面是其原理模型, 容器使用vector, 優先順序比較決議用less
//
// 隊尾, 支援push()
// ↓
// --------------------------------------------------------
// 支援pop()和top()--->| | | ...... | | | | | ...... | | | X |
// --------------------------------------------------------
// ↑ ↑ ↑
// | -----------------------
// 內部使用的是heap 這裡是尚未使用的預留記憶體, 可能為0
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// 下面是容器使用vector, 優先順序比較決議用less的情況下的一種實現技巧,
// 借用的是侯捷老師的例子, 本實作中使用的不是此技巧
// [A]
// |
// ---------------------------------
// | |
// [B] [C]
// | |
// ----------------------- -----------------------
// | | | |
// [D] [E] [F] [G]
// | |
// ----------- |
// | | |
// [H] [I] [J]
// vector中預留的記憶體, 了能為0
// ------------------
// ↓ ↓
// --------------------------------------------------------------------------
// | Not Use | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | | ...... | | end |
// --------------------------------------------------------------------------
//
// 具體演算法請參看任意一本演算法書, 如果沒有, 扔了它:-)
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/*
*
* 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
// 如果編譯器不能根據前面模板引數推匯出後面使用的預設引數型別,
// 那麼就需要手工指定, 本實作queue內部容器預設使用deque
// 由於queue要求在隊尾追加元素, 在隊頭獲取和移除元素
// 所以非常適合使用deque
#ifndef __STL_LIMITED_DEFAULT_TEMPLATES
template <class T, class Sequence = deque<T> >
#else
template <class T, class Sequence>
#endif
class queue
{
// 講解見<stl_pair.h>中的運算子剖析
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:
// 由於queue僅支援對隊頭和隊尾的操作, 所以不定義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; // 這個是我們實際維護的容器
public:
// 這些是STL queue的標準介面, 都呼叫容器的成員函式進行實現
// 其介面和stack實現很接近, 參考<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(); }
};
// 詳細講解見<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; // 內部維護的容器
Compare comp; // 優先順序決策判別式
public:
priority_queue() : c() {}
// 使用者可以指定自己的優先順序決策函式
explicit priority_queue(const Compare& x) : c(), comp(x) {}
// 使用[first, last)區間構造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標準介面
bool empty() const { return c.empty(); }
size_type size() const { return c.size(); }
// 返回優先順序最高的元素
const_reference top() const { return c.front(); }
// 插入元素, 並調整heap
void push(const value_type& x)
{
__STL_TRY {
c.push_back(x);
// 詳細分析見<stl_heap.h>
push_heap(c.begin(), c.end(), comp);
}
__STL_UNWIND(c.clear());
}
// 彈出優先順序最高的元素
void pop() {
__STL_TRY {
// 詳細分析見<stl_heap.h>
pop_heap(c.begin(), c.end(), comp);
c.pop_back();
}
__STL_UNWIND(c.clear());
}
};
// 不提供比較操作
__STL_END_NAMESPACE
#endif /* __SGI_STL_INTERNAL_QUEUE_H */
// Local Variables:
// mode:C++
// End: