C++STL(三) deque容器
deque容器基本概念
Vector容器是单向开口的连续内存空间，deque则是一种双向开口的连续线性空间。所谓的双向开口，意思是可以在头尾两端分别做元素的插入和删除操作，当然，vector容器也可以在头尾两端插入元素，但是在其头部操作效率奇差，无法被接受。
Deque容器和vector容器最大的差异，一在于deque允许使用常数项时间对头端进行元素的插入和删除操作。二在于deque没有容量的概念，因为它是动态的以分段连续空间组合而成，随时可以增加一段新的空间并链接起来，换句话说，像vector那样，”旧空间不足而重新配置一块更大空间，然后复制元素，再释放旧空间”这样的事情在deque身上是不会发生的。也因此，deque没有必须要提供所谓的空间保留(reserve)功能.
虽然deque容器也提供了Random Access Iterator,但是它的迭代器并不是普通的指针，其复杂度和vector不是一个量级，这当然影响各个运算的层面。因此，除非有必要，我们应该尽可能的使用vector，而不是deque。对deque进行的排序操作，为了最高效率，可将deque先完整的复制到一个vector中，对vector容器进行排序，再复制回deque.
3.3.2 deque容器实现原理
Deque容器是连续的空间，至少逻辑上看来如此，连续现行空间总是令我们联想到array和vector,array无法成长，vector虽可成长，却只能向尾端成长，而且其成长其实是一个假象，事实上(1) 申请更大空间 (2)原数据复制新空间 (3)释放原空间 三步骤，如果不是vector每次配置新的空间时都留有余裕，其成长假象所带来的代价是非常昂贵的。
Deque是由一段一段的定量的连续空间构成。一旦有必要在deque前端或者尾端增加新的空间，便配置一段连续定量的空间，串接在deque的头端或者尾端。Deque最大的工作就是维护这些分段连续的内存空间的整体性的假象，并提供随机存取的接口，避开了重新配置空间，复制，释放的轮回，代价就是复杂的迭代器架构。
既然deque是分段连续内存空间，那么就必须有中央控制，维持整体连续的假象，数据结构的设计及迭代器的前进后退操作颇为繁琐。Deque代码的实现远比vector或list都多得多。
Deque采取一块所谓的map(注意，不是STL的map容器)作为主控，这里所谓的map是一小块连续的内存空间，其中每一个元素(此处成为一个结点)都是一个指针，指向另一段连续性内存空间，称作缓冲区。缓冲区才是deque的存储空间的主体。
deque容器基本概念
Vector容器是单向开口的连续内存空间，deque则是一种双向开口的连续线性空间。所谓的双向开口，意思是可以在头尾两端分别做元素的插入和删除操作，当然，vector容器也可以在头尾两端插入元素，但是在其头部操作效率奇差，无法被接受。
Deque容器和vector容器最大的差异，一在于deque允许使用常数项时间对头端进行元素的插入和删除操作。二在于deque没有容量的概念，因为它是动态的以分段连续空间组合而成，随时可以增加一段新的空间并链接起来，换句话说，像vector那样，”旧空间不足而重新配置一块更大空间，然后复制元素，再释放旧空间”这样的事情在deque身上是不会发生的。也因此，deque没有必须要提供所谓的空间保留(reserve)功能.
虽然deque容器也提供了Random Access Iterator,但是它的迭代器并不是普通的指针，其复杂度和vector不是一个量级，这当然影响各个运算的层面。因此，除非有必要，我们应该尽可能的使用vector，而不是deque。对deque进行的排序操作，为了最高效率，可将deque先完整的复制到一个vector中，对vector容器进行排序，再复制回deque.
3.3.2 deque容器实现原理
Deque容器是连续的空间，至少逻辑上看来如此，连续现行空间总是令我们联想到array和vector,array无法成长，vector虽可成长，却只能向尾端成长，而且其成长其实是一个假象，事实上(1) 申请更大空间 (2)原数据复制新空间 (3)释放原空间 三步骤，如果不是vector每次配置新的空间时都留有余裕，其成长假象所带来的代价是非常昂贵的。
Deque是由一段一段的定量的连续空间构成。一旦有必要在deque前端或者尾端增加新的空间，便配置一段连续定量的空间，串接在deque的头端或者尾端。Deque最大的工作就是维护这些分段连续的内存空间的整体性的假象，并提供随机存取的接口，避开了重新配置空间，复制，释放的轮回，代价就是复杂的迭代器架构。
既然deque是分段连续内存空间，那么就必须有中央控制，维持整体连续的假象，数据结构的设计及迭代器的前进后退操作颇为繁琐。Deque代码的实现远比vector或list都多得多。
Deque采取一块所谓的map(注意，不是STL的map容器)作为主控，这里所谓的map是一小块连续的内存空间，其中每一个元素(此处成为一个结点)都是一个指针，指向另一段连续性内存空间，称作缓冲区。缓冲区才是deque的存储空间的主体。
deque常用API
1 deque构造函数
| deque 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 &deq);//拷贝构造函数。 |
2 deque赋值操作
| 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。 deque&operator=(const deque &deq); //重载等号操作符 swap(deq);// 将deq与本身的元素互换 |
3 deque大小操作
| deque.size();//返回容器中元素的个数 deque.empty();//判断容器是否为空 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。 |
4 deque双端插入和删除操作
| 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();//删除容器第一个数据 |
5 deque双端插入和删除操作
| at(idx);//返回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range。 operator[];//返回索引idx所指的数据，如果idx越界，不抛出异常，直接出错。 front();//返回第一个数据。 back();//返回最后一个数据 |
6 deque插入操作
| 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。 |
7 deque删除操作
| clear();//移除容器的所有数据 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。 |
示例一、
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
using namespace std;
void test()
{
deque::iterator it;
it++;
it--;
it + 2;
}
void printDeque(const deque &deq)
{
for (deque::const_iterator it = deq.begin(); it != deq.end(); ++it)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
/*
构造
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 &deq);//拷贝构造函数。
*/
void test01()
{
int arr[] = { 1, 3, 8, 9, 2 };
deque d1(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int));
printDeque(d1);
deque d2(10, 6);
printDeque(d2);
}
/*
赋值操作
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。
deque&operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
swap(deq);// 将deq与本身的元素互换
*/
void test02()
{
int arr[] = { 1, 3, 8, 9, 2 };
deque d1(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int));
printDeque(d1);
deque d2;
d2.assign(d1.begin(), d1.end());
d2.push_back(100);
printDeque(d2);
cout << "------------" << endl;
d1.swap(d2);
printDeque(d1);
printDeque(d2);
}
/*
大小操作
deque.size();//返回容器中元素的个数
deque.empty();//判断容器是否为空
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。
*/
void test03()
{
deque d;
cout << d.size() << endl;
if (d.empty())
{
cout << "空" << endl;
}
d.resize(10, 7);
printDeque(d);
}
/*
双端插入和删除操作
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();//删除容器第一个数据
at(idx);//返回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range。
operator[];//返回索引idx所指的数据，如果idx越界，不抛出异常，直接出错。
front();//返回第一个数据。
back();//返回最后一个数据
*/
void test04()
{
deque d;
d.push_back(10);
d.push_front(20);
printDeque(d);
d[0] = 200;
printDeque(d);
//d.at(8) = 800;err
d.at(1) = 100;
printDeque(d);
d.pop_back();
d.pop_front();
printDeque(d);
}
/*
插入操作
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。
*/
void test05()
{
deque d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_back(30);
d.push_back(40);
d.push_back(50);
d.insert(d.begin() + 1, 100);
d.insert(d.begin() + 2, 2, 0);
printDeque(d);
deque d2;
d2.push_back(1000);
d2.push_back(2000);
d2.push_back(3000);
d2.insert(d2.begin() + 1, d.begin(), d.end());
printDeque(d2);
}
/*
删除操作
clear();//移除容器的所有数据
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。
*/
void test06()
{
deque d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_back(30);
d.push_back(40);
d.push_back(50);
deque::iterator it=d.erase(d.begin() + 1, d.end() - 1);
cout << *it << endl;
printDeque(d);
d.clear();
printDeque(d);
}
int main()
{
test06();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
示例二、
#include
#include
#include
using namespace std;
void printDeque(deque d) {
for (deque::iterator i = d.begin(); i != d.end(); ++i) {
cout << *i << " ";
}
cout << "\n";
}
bool myCompare(int v1,int v2) {
return v1 > v2;
}
void test() {
deque d1;
d1.push_back(1);
d1.push_back(2);
d1.push_back(3);
d1.push_back(4);
printDeque(d1);
d1.clear();
if (d1.empty()) {
cout << "empty" << endl;
cout << d1.size() << endl;
}
d1.push_back(4);
d1.push_back(5);
d1.push_back(6);
d1.push_front(3);
d1.push_front(2);
d1.push_front(1);
printDeque(d1);
d1.pop_back();
d1.pop_front();
printDeque(d1);
d1.insert(d1.begin()+2, 3, 10);
printDeque(d1);
d1.erase(d1.begin()+3);
printDeque(d1);
//升序排序
sort(d1.begin(),d1.end());
printDeque(d1);
//降序排序
sort(d1.rbegin(), d1.rend());
printDeque(d1);
//升序排序
sort(d1.rbegin(), d1.rend(),myCompare);
printDeque(d1);
}
int main() {
test();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}