STL常见容器（deque容器）---C++

3.deque容器

3.1 deque容器基本概念

功能：

• 双端数组，可以对头端和尾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（需要将所有元素向后移动一位）；
• deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快；
• vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关（见下图）。
  

3.1.1 deque容器内部原理

deque内部有个中控器，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。

上图，中控器中是缓冲区的地址，用于管理缓冲区内容。

• 当从尾部插入数据时，由指向尾部的缓冲区地址（即0x03）找到尾部缓冲区，在其中元素后面插入，若空间不够，系统在尾部自动再开辟一个缓冲区，新的缓冲区中插入内容由左至右存入；
• 当从前端插入数据时，由指向前端的缓冲区地址（即0x01）找到前端缓冲区，在其中元素前面插入，若空间不够，系统在前端自动再开辟一个缓冲区，新的缓冲区中插入内容由右至左存入；这样就相当于一个连续的内存空间。
• deque容器的迭代器也是支持随机访问的（同vector）

3.2 deque构造函数

功能描述：

• deque容器构造

函数原型：

• deque<T> 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

打印函数:使得容器中的元素不可变,加const后,迭代器要变成const_iterator

void printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
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总结： deque容器和vector容器的构造方式几乎一致,同vector容器不再详述.

3.3 deque赋值操作

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。

同vector容器不再详述.

3.4 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容器没有容量概念,不可判断容量.
同vector容器不再详述.

总结：

• deque没有容量的概念
• 判断是否为空 — empty
• 返回元素个数 — size
• 重新指定个数 — resize

3.5 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

示例：

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 test01()
{
	deque<int> d;
	//尾插
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	//头插
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);

	printDeque(d);

	//尾删
	d.pop_back();
	//头删
	d.pop_front();
	printDeque(d);
}
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输出:

200 100 10 20
100 10

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：

//插入
void printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}
void test02()
{
	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	printDeque(d);

	d.insert(d.begin(), 99);
	printDeque(d);

	d.insert(d.begin(), 2,88);
	printDeque(d);

	deque<int>d2;
	d2.push_back(1);
	d2.push_back(2);
	d2.push_back(3);
//从d的首元素位置开始插入d2的元素
	d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());//vector也可实现
	printDeque(d);

}
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输出:

200 100 10 20
99 200 100 10 20
888 888 99 200 100 10 20
1 2 3 888 888 99 200 100 10 20

同vector容器不再详述.

总结：

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

3.6 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所指的数据
• front(); //返回容器中第一个数据元素
• back(); //返回容器中最后一个数据元素

3.7 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 <algorithm>  //包含sort算法的头文件
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 test01()
{
	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	printDeque(d);

	cout << "排序后：" << endl;
	sort(d.begin(), d.end());//默认升序
	printDeque(d);
}
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输出：

200 100 10 20
排序后：
10 20 100 200

注：对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接进行排序（由此可知，vector容器也可使用）
总结： sort算法非常实用，使用时包含头文件 algorithm即可