C++中的deque容器

1.

deque容器属于双端数组，可以队它的头部和尾部进行插入数据的操作，在我们是使用vector的时候，对于头部的插入删除效率很低，当数据量很大的时候，这一点就表现得越发的明显，而相对而言deque对头部的插入删除速度就比vector快很多，但是vector访问元素的速度会比deque访问元素的速度快很多，这和他们的内部实现有关系.下图就很好展现了deque的特性

• deque内部工作原理：
  deque内部有个中控器，维护每段缓冲区的内容，缓冲区中存放真实数据。中控器维护每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间：
  
• deque容器的迭代器支持随机访问
  deque构造函数

deque<int> dq; // 定义一个int类型的双端队列dq
deque<int> dq(10); // 定义一个int类型的双端队列dq，并设置初始大小为10
deque<int> dq(10, 20); // 定义一个int类型的双端队列dq，并设置初始大小为10且初始值都为20
deque<int> dq1(dq); // 定义并用双端队列dq初始化双端队列dq1
deque<int> dq1(dq.begin(), a.begin()+3); // 将双端队列dq中从第0个到第2个(共3个)作为双端队列dq1的初始值

• deque赋值：
  函数原型：
  deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符

deque<int> dq; // 定义一个int类型的双端队列dq
deque <int> dq1 = dq;

• deque访问元素
  下标访问：dq[1]; // 并不会检查是否越界
  at 方法访问：dq.at(1); // 以上两者的区别就是 at 会检查是否越界，是则抛出 out of range 异常
  访问第一个元素：dq.front();
  访问最后一个元素：dq.back();

-deque插入元素
头部添加元素：dq.push_front(const T& x);
末尾添加元素：dq.push_back(const T& x);
任意位置插入一个元素：dq.insert(iterator it, const T& x);
任意位置插入 n 个相同元素：dq.insert(iterator it, int n, const T& x);
插入另一个向量的 [first,last] 间的数据：deq.insert(iterator it, iterator first, iterator last);

• deque 删除元素
  头部删除元素：dq.pop_front();
  末尾删除元素：dq.pop_back();
  任意位置删除一个元素：dq.erase(iterator it);
  删除 [first,last] 之间的元素：dq.erase(iterator first, iterator last);
  清空所有元素：dq.clear();

• deque交换两个同类型容器的元素：
  swap(deque&);

常用到的方法

assign()	它分配新内容并替换旧内容。
emplace()	它将在指定位置添加一个新元素。
emplace_back()	它在末尾添加一个新元素。
emplace_front()	它在双端队列的开头添加一个新元素。
insert()	它在指定位置之前添加一个新元素。
push_back()	它在容器的末尾添加一个新元素。
push_front()	它在容器的开头添加一个新元素。
pop_back()	它从双端队列中删除最后一个元素。
pop_front()	它从双端队列中删除第一个元素。
swap()	它交换两个双端队列的内容。
clear()	它将删除双端队列的所有内容。
empty()	它检查容器是否为空。
erase()	它删除元素。
max_size()	它确定双端队列的最大大小。
resize()	它改变了双端队列的大小。
shrink_to_fit()	它减少了内存以适合双端队列的大小。
size()	它返回元素数。
at()	它访问位置pos处的元素。
operator[]()	它访问位置pos处的元素。
operator=()	它将新的内容分配给容器。
back()	它访问最后一个元素。
begin()	它将迭代器返回到双端队列的开头。
cbegin()	它向双端队列的开头返回一个常量迭代器。
end()	它将迭代器返回到末尾。
cend()	它将常量迭代器返回到末尾。
rbegin()	它将反向迭代器返回到开头。
crbegin()	它将常量反向迭代器返回到开头。
rend()	它将反向迭代器返回到末尾。
crend()	它将常量反向迭代器返回到末尾。
front()	它访问最后一个元素。

验证代码

#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

class Person{
public:
	Person(string nam,int ag)
	{
		this->name = nam;
		this->age = ag;
	}
	
	string name;
	int age;
};

void print(deque <Person> &p)
{
	for(deque<Person>::iterator it = p.begin();it != p.end();it++)
	{
		cout << "name: "<< it->name <<"  age:  " << it->age<< endl;
	}
}

void test01(void)
{
	Person p1("张三",25);
	Person p2("李四",21);
	Person p3("王五",29);
	Person p4("刘二",22);
	Person p5("周八",23);
	Person p6("孙六",28);

	deque<Person> dq;
	dq.push_back(p1);
	dq.push_back(p2);
	dq.push_back(p3);
	dq.push_back(p4);
	dq.push_back(p5);
	dq.push_back(p6);

	cout << "dq: " << endl;
	print(dq);
	cout << "dq size: " << dq.size() <<endl; 
	cout << "dq max size" << dq.max_size() << endl;

	cout << "[] 访问：" << dq[0].name << dq[0].age << endl;
	cout << "insert后：" << endl;
	deque<Person>::iterator it = dq.begin();
	dq.insert(it+3,p1);
	print(dq);

	cout << "insert 4个p1后：" << endl;
	dq.insert(it+3,4,p1);
	print(dq);

	cout << " push front p4 后：  "<< endl;
	dq.push_front(p4); 
	print(dq);


	deque<Person> dq1 = dq;
	cout << "dq1:  "<<endl;
	print(dq1);
	cout << "dq1 size: " << dq1.size() <<endl; 

	deque <Person> dq2(6,p1);
	cout << "dq2:  "<<endl;
	print(dq2);
	cout << "dq2 size: " << dq2.size() <<endl; 
	
	cout << "/n assign dq3:" << endl;
	deque <Person> dq3(dq.begin(),dq.end());
	print(dq3);

	cout << "/n assign(n,elm) dq4:" << endl;
	deque <Person> dq4;
	dq4.assign(3,p3);
	print(dq4);

	cout << "pop front 操作"<<endl;
	dq.pop_front();
	print(dq);
	

	cout << "pop back 操作"<<endl;
	dq.pop_back();
	print(dq);
}

void print02(deque<int> &p)
{
	for(deque<int>::iterator it = p.begin();it != p.end();it++)
	{
		cout << *it <<  "  "; 
	}
	cout << endl;
}
void test02(void)
{
	deque<int> dq;
	
	for(int i = 0;i < 5; i++)
	{
		dq.push_front(i);
	}
	print02(dq);

	deque<int> dq1;
	for(int i = 0;i < 5; i++)
	{
		dq1.push_back(i);
	}
	cout << "dq1: "<<endl;
	print02(dq1);
	
	cout << "dq1 swap dq 后："<<endl;
	dq1.swap(dq);
	print02(dq1);
}

int main(void)
{
	test01();
	test02();

	return 0;
}