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STL常见容器(deque容器)---C++

STL常见容器(deque容器)---C++

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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)。
    在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述
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

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