STL_deque容器

deque是“double-ended queue”的缩写,和vector一样都是STL的容器,deque是双端数组,而vector是单端的。

deque在接口上和vector非常相似,在许多操作的地方可以直接替换。

deque可以随机存取元素(支持索引值直接存取, 用[]操作符或at()方法)。

deque头部和尾部添加或移除元素都非常快速。但是在中部安插元素或移除元素比较费时。

include <deque>

 STL_deque容器

原理:

 STL_deque容器

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。

与vector的差异:

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

二、deque对象的构造

deque采用模板类实现,deque对象的默认构造形式:deque<T> deqT;

deque <int> deqInt; //一个存放int的deque容器。

deque <float> deqFloat; //一个存放float的deque容器。

deque<string> deqString; //一个存放string的deque容器。

//尖括号内还可以设置指针类型或自定义类型。

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。

deque<int> d1; deque<int> d2(10, 5); deque<int> d3(d2.begin(), d2.end()); deque<int> d4(d3); 三、deque末尾的添加移除操作

deque.push_back(elem); //在容器尾部添加一个数据

deque.push_front(elem); //在容器头部插入一个数据

deque.pop_back(); //删除容器最后一个数据

deque.pop_front(); //删除容器第一个数据

deque<int> deqInt; deqInt.push_back(1); deqInt.push_back(3); deqInt.push_back(5); deqInt.push_back(7); deqInt.pop_front(); deqInt.pop_front(); deqInt.push_front(11); deqInt.push_front(13); deqInt.pop_back(); //deqInt { 13,11,5} 四、deque的数据存取

deque.at(idx); //返回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range。

deque[idx]; //返回索引idx所指的数据,如果idx越界,不抛出异常,直接出错。

deque.front(); //返回第一个数据。

deque.back(); //返回最后一个数据

deque<int> deqInt; deqInt.push_back(1); deqInt.push_back(3); deqInt.push_back(5); deqInt.push_back(7); deqInt.push_back(9); int iA = deqInt.at(0); //1 int iB = deqInt[1]; //3 deqInt.at(0) = 99; //99 deqInt[1] = 88; //88 int iFront = deqInt.front(); //99 int iBack = deqInt.back(); //9 deqInt.front() = 77; //77 deqInt.back() = 66; //66 五、deque与迭代器

deque.begin(); //返回容器中第一个元素的迭代器。

deque.end(); //返回容器中最后一个元素之后的迭代器。

deque.rbegin(); //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。

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