
🔥草莓熊Lotso:个人主页 ❄️个人专栏: 《C++知识分享》 《Linux 入门到实践:零基础也能懂》 ✨生活是默默的坚持,毅力是永久的享受!
🎬 博主简介:

stack(栈)和queue(队列)是 C++ 标准库中两种常用的适配器容器,它们的核心价值在于提供严格的数据访问规则(后进先出 / 先进先出),广泛应用于算法设计和业务逻辑实现。本文聚焦 “实际使用”,通过清晰的接口说明和场景示例,帮你快速掌握这两种容器的用法。

在写代码前,首先要明确两者的 “数据访问规则”—— 这是它们区别于其他容器的关键:
| 容器 | 核心规则 | 访问特性 | 适用场景 | 
|---|---|---|---|
| stack | 后进先出(LIFO) | 仅能访问“栈顶”元素 | 函数调用栈、表达式求值、撤销操作 | 
| queue | 先进先出(FIFO) | 仅能访问“队头”和“队尾”元素 | 任务调度、消息队列、广度优先搜索(BFS) | 
两者的共性是 “限制访问”:不支持随机访问(如 [] 下标),也不支持迭代器遍历 —— 目的是强制遵循其数据规则,避免错误的访问方式

#include <stack>  // 必须包含头文件
using namespace std;
// 定义栈:默认存储int类型,底层依赖deque实现
stack<int> st;
// 可指定底层容器(如vector、list)
stack<int, vector<int>> st_v;  // 基于vector的栈
stack<int, list<int>> st_l;    // 基于list的栈| 接口 | 功能描述 | 示例 | 
|---|---|---|
| push(val) | 向栈顶添加元素,新元素成为新的栈顶 | st.push(10); | 
| pop() | 删除当前栈顶元素(操作后原栈顶的下一个元素成为新栈顶),无返回值,需先确保栈非空 | st.pop(); | 
| top() | 返回栈顶元素的引用(可直接读取或修改栈顶值),需先确保栈非空 | int x = st.top();(读取);st.top() = 20;(修改) | 
| size() | 返回栈中当前存储的元素总个数,返回值为无符号整数(size_t) | cout << st.size(); | 
| empty() | 判断栈是否为空,若栈中无元素则返回 true,否则返回 false | if (st.empty()) { ... } | 
void test_stack()
{
	stack<int> st;
	st.push(1);
	st.push(2);
	st.push(3);
	st.emplace(4);
	while (!st.empty())
	{
		cout << st.top() << " ";
		st.pop();
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	test_stack();
}

#include <queue>  // 必须包含的头文件
using namespace std;
// 定义队列:默认底层依赖deque实现
queue<int> q;
// 可指定底层容器(如list,不建议用vector,因vector头删效率低)
queue<int, list<int>> q_l;  // 基于list的队列| 接口 | 功能描述 | 示例 | 
|---|---|---|
| push(val) | 向队列的队尾添加一个元素,新元素成为队列的最后一个元素,操作后队列长度+1 | q.push("任务1"); | 
| pop() | 删除队列的队头元素(即最早入队的元素),操作后队列长度-1,无返回值(需先通过 front() 获取队头元素再删除) | q.pop(); | 
| front() | 返回队列队头元素的引用(可读取或修改),仅访问不删除,需确保队列非空 | string task = q.front();(读取);q.front() = "优先任务1";(修改) | 
| back() | 返回队列队尾元素的引用(可读取或修改),仅访问不删除,需确保队列非空 | string last = q.back();(读取);q.back() = "最后任务";(修改) | 
| size() | 返回队列中当前存储的元素总个数,返回值类型为 size_t(无符号整数) | cout << q.size(); | 
| empty() | 判断队列是否为空:若队列中无元素则返回 true,有元素则返回 false,常用于遍历或删除前判断队列状态 | if (q.empty()) { cout << "队列为空"; } | 
void test_queue()
{
	queue<int> q;
	q.push(1);
	q.push(2);
	q.push(3);
	q.emplace(4);
	while (!q.empty())
	{
		cout << q.front() << " ";
		q.pop();
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	//test_stack();
	test_queue();
}
题目链接:
题目描述:
 

 题目示例:
 

C++算法代码:
class MinStack {
public:
    MinStack() {
        //可以啥都不写,甚至可以删掉
        //会去调这个自定义类型的默认构造
    }
    
    void push(int val) {
        _st.push(val);
        if(_minst.empty()||_minst.top()>=val)
            _minst.push(val);
    }
    
    void pop() {
        if(_minst.top()==_st.top())
            _minst.pop();
        _st.pop();
    }
    
    int top() {
        return _st.top();
    }
    
    int getMin() {
        return _minst.top();
    }
private:
    stack<int> _st;
    stack<int> _minst;
};
/**
 * Your MinStack object will be instantiated and called as such:
 * MinStack* obj = new MinStack();
 * obj->push(val);
 * obj->pop();
 * int param_3 = obj->top();
 * int param_4 = obj->getMin();
 */图解:

题目链接:
题目描述:
 

 题目示例:
 

C++算法代码:
class Solution {
public:
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param pushV int整型vector 
     * @param popV int整型vector 
     * @return bool布尔型
     */
    bool IsPopOrder(vector<int>& pushV, vector<int>& popV) {
        int pushi=0,popi=0;
        stack<int> st;
        while(pushi<pushV.size())
        {
            st.push(pushV[pushi]);
            while(!st.empty()&&st.top()==popV[popi])
            {
                st.pop();
                popi++;
            }
            pushi++;
        }
        return st.empty();
    }
};图解:

题目链接:
题目描述:
 

题目示例:
 

补充说明:

C++算法代码:
class Solution {
public:
    int evalRPN(vector<string>& tokens) {
        stack<int> st;
        for(auto& str:tokens)
        {
            if(str=="+"||str=="-"||str=="*"||str=="/")
            {
                //运算符
                int right=st.top();
                st.pop();
                int left=st.top();
                st.pop();
                switch(str[0])
                {
                    case '+':
                        st.push(left+right);
                        break;
                    case '-':
                        st.push(left-right);
                        break;
                    case '*':
                        st.push(left*right);
                        break;
                    case '/':
                        st.push(left/right);
                        break;
                }
            }
            else{
                //运算数
                st.push(stoi(str));
            }
        }
        return st.top();
    }
};图解:

题目链接:
题目描述:
 

 题目示例:
 

C++算法代码:
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        queue<TreeNode*> q;
        int levelSize=0;
        if(root)
        {
            q.push(root);
            levelSize=1;
        }
        vector<vector<int>> vv;
        while(!q.empty())
        {
            vector<int> v;
            //一层一层的出
            while(levelSize--)
            {
                TreeNode* front=q.front();
                q.pop();
                v.push_back(front->val);
                if(front->left)
                    q.push(front->left);
                
                if(front->right)
                    q.push(front->right);
            }
            vv.push_back(v);
            //现在的leveSize等于当前队列的size
            levelSize=q.size();
        }
        return vv;
    }
};图解: 每次只出当前层的元素,出之前把它的左右孩子插入栈中,等到当前层的出完出去之后更新levelSize,此时刚好等于现在栈中的元素个数。

往期回顾: C++ 手写 List 容器实战:从双向链表原理到完整功能落地,附源码与测试验证 结语:Stack 和 Queue 作为 C++ 标准库中经典的适配器容器,凭借明确的访问规则在各类场景中发光发热。掌握它们的基础操作,再结合实战习题打磨,就能轻松应对算法与业务中的数据管理需求,快去实践吧~
✨把这些内容吃透超牛的!放松下吧✨ ʕ˘ᴥ˘ʔ づきらど