STL中的容器适配器：stack、queue和priority_queue

# 1. 简介

## 1.1 STL简介

STL（Standard Template Library）即标准模板库，是C++的一个重要组成部分，提供了丰富的数据结构和算法。STL主要包括容器、算法和迭代器三部分，其中容器为STL中的重要组成部分，用于存储和管理数据。

## 1.2 容器适配器介绍

容器适配器是STL提供的一种特殊容器，它们并不是直接存储数据的容器，而是建立在一个已有的容器类型之上，通过特定的接口对底层容器进行封装，提供了不同的操作特性。常见的容器适配器有栈（stack）、队列（queue）和优先队列（priority_queue）。

## 1.3 目的及作用

容器适配器的主要作用是为了简化特定数据结构的操作，提供了一些特定功能的接口，使得在实际应用中更加方便和高效。通过容器适配器，我们可以直接使用已有的数据结构，而无需关心其具体实现细节，从而提高代码的可读性和可维护性。容器适配器在STL中扮演着重要的角色，为编程带来了便利性。

# 2. 栈（stack）的特点及用法

栈（stack）是一种遵循后进先出（LIFO）原则的数据结构，即最后一个进入栈的元素首先被取出。在STL中，栈是通过容器适配器（container adapter）stack来实现的。栈提供了简单的操作接口，常用的操作包括压栈（push）、弹栈（pop）、获取栈顶元素（top）等。

### 2.1 栈的基本概念

栈具有以下基本概念：
- **压栈（push）**：将元素放入栈顶。
- **弹栈（pop）**：将栈顶元素移出栈。
- **栈顶（top）**：获取栈顶元素，但不移出栈。

### 2.2 栈的操作及实现

在C++的STL中，可以通过以下操作来使用栈：

#include <iostream>
#include <stack>

int main() {
    std::stack<int> s;

    s.push(1); // 压栈
    s.push(2);
    s.push(3);

    int top_element = s.top(); // 获取栈顶元素
    std::cout << "Top element: " << top_element << std::endl;

    s.pop(); // 弹栈

    std::cout << "Stack size: " << s.size() << std::endl;

    return 0;
}

**代码总结**：上述代码演示了如何使用STL中的栈，通过`push`、`top`和`pop`操作实现栈的基本功能。在栈中元素的顺序是3 -> 2 -> 1，弹栈后剩余元素为3 -> 2。

**结果说明**：程序输出栈顶元素为3，栈的大小为2。

### 2.3 栈的应用场景

栈常用于以下场景：
- **函数调用栈**：存储函数调用信息。
- **表达式求值**：实现计算机编程语言中基本的表达式求值。

在实际编程中，栈是一种简单而强大的数据结构，能够帮助我们解决各种问题。

# 3. 队列（queue）的特点及用法

队列是一种先进先出（FIFO，First-In-First-Out）的数据结构，类似于现实生活中排队等待的场景。在STL中，队列是通过容器适配器来实现的，可以使用deque或list作为底层容器。队列提供了元素的插入（push）、删除（pop）、访问队首元素（front）、访问队尾元素（back）等操作，是一种非常常用的数据结构。

#### 3.1 队列的基本概念

队列的基本操作包括：
- push(element): 将元素加入队列的尾部
- pop(): 移除队列的首个元素
- front(): 获取队列的首个元素