deque容器详解

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1. deque容器基本概念

功能：

• 双端数组，可以对头端进行插入删除操作

deque与vector区别：

• vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大效率越低。
• deque相对而言，对头部的插入删除速度会比vector块。
• vector访问元素时的速度会比deque快，这和两者的内部实现有关。

deque内部工作原理：

deque内部有一个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据。

中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间。

• deque容器的迭代器也支持随机访问。

2. deque构造函数

功能描述：

• deque容器构造

函数原型：

• deque deqT;//默认构造形式。
• deque(beg,end);//构造函数将[beg,end)区间中的元素拷贝给本身。
• deque(n,elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。
• deque(const deque &beq);//构造拷贝函数。

示例：

#include
#include
using namespace std;
//deque构造函数
void printDeque(const deque<int>& d){//这是一个打印函数，我们希望它只读，不能修改数据，故在形参中加入const
    for(deque<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++){//迭代器指向的内容不能改变
        // *it=100; 容器中的数据不可以修改了
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test1(){
    deque<int> d1;//默认构造
    for(int i=0;i<10;i++){
        d1.push_back(i);
    }
    printDeque(d1);
    deque<int> d2(d1.begin(),d1.end());//构造函数将[beg,end)区间中的元素拷贝给本身
    printDeque(d2);
    deque<int> d3(10,100);//构造函数将n个elem拷贝给本身
    printDeque(d3);
    deque<int> d4(d3);
    printDeque(d4);   
}
int main(){
    test1();
    system("pause");
    return 0;
}

小结：

• deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可。

3. deque赋值操作

功能描述：

• 给deque容器进行赋值。

函数原型：

• deque& operator=(const deque& deq);//重载等号操作符
• assign(beg,end);//将[beg,end)区间中的数据拷贝赋值给本身
• assign(n,elem);//将n个elem拷贝赋值给本身

示例：

#include
#include
using namespace std;
void printDeque(const deque<int>& d){
    for(deque<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++){
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
//deque赋值操作
void test1(){
    deque<int> d1;
    for(int i=0;i<10;i++){
        d1.push_back(i);
    }
    printDeque(d1);
    //operator=赋值
    deque<int> d2;
    d2=d1;
    printDeque(d2);
    //assign赋值
    deque<int> d3;
    d3.assign(d1.begin(),d1.end());
    printDeque(d3);
    deque<int> d4;
    d4.assign(10,100);
    printDeque(d4);
}
int main(){
    test1();
    system("pause");
    return 0;
}

小结：

• deque赋值操作与vector相同，需熟练掌握。

4. deque大小操作

功能描述：

• 对deque容器的大小进行操作。

函数原型：

• deque.empty();//判断容器是否为空。

• deque.size();//返回容器中元素的个数。

• deque.resize(num);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。

  ​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

• deque.resize(num,elem);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。

  ​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

• 注意：deque中并没有容量的概念，因为deque的内部结构中并没有容量的限制，deque可以无限开辟空间。

示例：

#include
#include
using namespace std;
//deque大小操作
void printDeque(const deque<int>& d){
    for(deque<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++){
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test1(){
    deque<int> d1;
    for(int i=0;i<10;i++){
        d1.push_back(i);
    }
    printDeque(d1);
    if(d1.empty()){
        cout<<"d1为空"<<endl;
    }else{
        cout<<"d1不为空"<<endl;
        cout<<"d1的大小为："<<d1.size()<<endl;
    }
    // d1.resize(15);
    d1.resize(15,1);
    printDeque(d1);
    d1.resize(5);
    printDeque(d1);
}
int main(){
    test1();
    system("pause");
    return 0;
}

5. deque插入和删除

功能描述：

• 向deque容器中插入和删除数据。

函数原型：

两端插入删除：

• push_back(elem);//在容器尾部添加一个数据
• push_front(elem);//在容器头部插入一个数据
• pop_back();//删除容器最后一个数据
• pop_front();//删除容器的第一个数据

指定位置操作：

• insert(pos,elem);//在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置
• insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值
• insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值
• clear();//清空容器的所有数据
• erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置
• erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置

示例：

#include
#include
using namespace std;
//deque容器插入和删除
void printDeque(const deque<int> &d){
    for(deque<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++){
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
//两端操作
void test1(){
    deque<int> d1;
    //尾插
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    //头插
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    printDeque(d1);
    //尾删
    d1.pop_back();
    printDeque(d1);
    //头删
    d1.pop_front();
    printDeque(d1);
}
//指定位置插入和删除
void test2(){
    deque<int>d1;
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    printDeque(d1);//200 100 10 20
    //insert插入
    d1.insert(d1.begin(),1000);
    printDeque(d1);
    d1.insert(d1.begin(),2,10000);
    printDeque(d1);//10000 10000 1000 200 100 10 20
    //按照区间插入
    deque<int> d2;
    d2.push_back(1);    
    d2.push_back(2);    
    d2.push_back(3);
    d1.insert(d1.begin(),d2.begin(),d2.end());
    printDeque(d1);    
}
void test3(){
    deque<int>d1;
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    //删除
    deque<int>::iterator it=d1.begin();
    it++;
    d1.erase(it);//200 10 20
    printDeque(d1);
    //按照区间方式删除
    d1.erase(d1.begin(),d1.end());
    printDeque(d1);//d1.clear();
}
int main(){
    // test1();
    // test2();
    test3();
    system("pause");
    return 0;
}

test1运行结果：

test2运行结果：

test3运行结果：

小结：

• 插入和删除提供的位置是迭代器
• 尾插 —— push_back
• 头插 —— push_front
• 尾删 —— pop_back
• 头删 —— pop_front

6. deque数据存取

功能描述：

• 对deque中的数据的存取操作

函数原型：

• at(int idx);//返回索引idx所指的数据
• operator[];//返回索引idx所知的数据
• front();//返回容器第一个数据元素
• back();//返回容器中最后一个数据元素

示例：

#include
#include
using namespace std;
//deque容器数据存取
void test1(){
    deque<int> d;
    d.push_back(10);
    d.push_back(20);
    d.push_back(30);
    d.push_front(100);
    d.push_front(200);
    d.push_front(300);
//通过[]方式访问元素
    for(int i=0;i<d.size();i++){
        cout<<d[i]<<" ";//300 200 100 10 20 30
    }
    cout<<endl;
//通过at方式访问元素
    for(int i=0;i<d.size();i++){
        cout<<d.at(i)<<" ";
    }
    cout<<endl;
//访问头尾元素
    cout<<"第一个元素："<<d.front()<<endl;
    cout<<"最后个元素："<<d.back()<<endl;
}
int main(){
    test1();
    system("pause");
    return 0;
}

小结：

• 除了用迭代器获取deque中的元素，[]和at也可以。
• front返回容器的第一个元素
• back返回容器的最后一个元素

7. deque排序

功能描述：

• 利用算法实现对deque容器进行排序

算法：

• sort(iterator beg,iterator end);//对beg和end区间内元素进行排序

示例：

#include
#include
#include//标准算法头文件
using namespace std;
//deque容器排序
void printDeque(const deque<int> &d){
    for(deque<int>::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++){
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
void test1(){
    deque<int> d;
    d.push_back(10);
    d.push_back(20);
    d.push_back(30);
    d.push_front(100);
    d.push_front(200);
    d.push_front(300);
    printDeque(d);//300 200 100 10 20 30
    //排序 默认排序规则是升序（从小到大）
    //对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接对其进行排序（vector容器）
    sort(d.begin(),d.end());
    printDeque(d);
}
int main(){
    test1();
    system("pause");
    return 0;
}

小结：

• sort算法非常实用，使用时包含头文件algorithm即可。

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参考视频：https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z?p=204