容器的 front、back 及操作方向
1.1vector（动态数组）
结构：连续内存块，支持快速随机访问。
操作方向：
front：第一个元素（索引 0）。
back：最后一个元素（索引 size() - 1）。
push_back()：在尾部插入元素。
pop_back()：从尾部删除元素。
不支持头部操作（如 push_front() 或 pop_front()）。
#include <vector>
vector<int> v = {10, 20, 30};
v.push_back(40); // 尾部插入 → [10,20,30,40]
v.pop_back(); // 尾部删除 → [10,20,30]
/*图示如下
入队方向 →→→→→→→→→→
front → [10][20][30] ← back
↑ ↑
push_back/pop_back
出队方向←←←←←←←←←←←
*/
1.2queue（队列，FIFO）
结构：默认基于 deque 实现的容器适配器，严格遵循先进先出。
操作方向：
front：队列头部（最早插入的元素）。
back：队列尾部（最新插入的元素）。
push()：在尾部插入元素。
pop()：从头部删除元素。
#include <queue>
queue<int> q;
q.push(10); // 队列 → [10]
q.push(20); // 队列 → [10,20]
q.pop(); // 删除头部 → [20]
/*图示如下
入队方向 →→→→→→→→→→
[10][20][30][40][50]
↑ ↑
front back
出队方向 →→→→→→→→→→
*/
1.3list（双向链表）
结构：由双向链表节点构成，每个节点包含前后指针。
操作方向：
front：链表头部（第一个节点）。
back：链表尾部（最后一个节点）。
push_front()：在头部插入元素。
push_back()：在尾部插入元素。
pop_front()：删除头部元素。
pop_back()：删除尾部元素。
#include <list>
list<int> lst = {20, 30};
lst.push_front(10); // 头部插入 → [10,20,30]
lst.push_back(40); // 尾部插入 → [10,20,30,40]
lst.pop_front(); // 删除头部 → [20,30,40]
lst.pop_back(); // 删除尾部 → [20,30]
/*图示如下
front → [10] <-> [20] <-> [30] ← back
↑ ↑
push_front/pop_front push_back/pop_back
*/
堆（Heap）和栈（Stack）的底层实现
2.1 内存中的堆和栈
- 堆（Heap）：动态分配的内存区域，由程序员手动管理（new/malloc）。
底层实现：由操作系统内存管理器通过复杂数据结构（如空闲链表、内存池）管理，与容器无关。 - 栈（Stack）：函数调用时的自动内存区域，存储局部变量和函数参数。
底层实现：由编译器通过调整栈指针（SP）直接管理，内存分配高效且严格遵循LIFO。
2.2 数据结构中的堆和栈
- 栈（Stack容器）：后进先出（LIFO）的容器适配器。
底层实现：默认基于 deque，也可用 vector 或 list。 - 堆（优先队列，Priority Queue）：元素按优先级出队（通常用堆数据结构实现）。
底层实现：默认基于 vector 的二叉堆（完全二叉树）。
关键结论：
- 堆（内存）和栈（内存） 是操作系统管理的内存区域，不与容器直接关联。
- 栈容器（LIFO） 默认基于 deque，优先队列（堆） 默认基于 vector 的二叉堆实现。