C++(标准库):15---STL容器之（序列式容器deque）

一、序列式容器概述

• 关于STL容器的总体介绍，可以参阅：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/105482769
• STL内部预先定义好的序列式容器有：
  • array：在固定大小的array内管理元素
    • 基础语法参阅：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/105483103
  • vector：可变大小数组
    • 基础语法参阅：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/105483009
    • 源码剖析参阅：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/103565158
  • deque：双端队列
    • 基础语法参阅：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/105483037
    • 源码剖析参阅：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/103614247
  • list：双向链表
    • 基础语法参阅：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/105483054
    • 源码剖析参阅：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/103571246
  • forward_list：单向链表
    • 基础语法参阅：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/105483078
• array是TR1引入的，进入C++标准库的时间比较短，而且它有一些特殊属性，与其他STL容器不共通

二、特点

• 总的来说：双端队列。支持快速随机访问。在头尾插入/删除速度很快
• deque是非常复杂的数据结构，由多个vector组成，迭代器使用时会在不同的区间跳转
• 存取元素的时候，deque的内部结构会多出一个间接过程，相比vector操作会慢一些
• 对内存有限制的系统中，deque比vector可以包含更多元素，因为它不止使用一块内存

什么时候使用deque

• 需要在两端进行插入删除操作

三、头文件、using声明

• 头文件：#include <deque>
• using声明：using std::deque;

四、初始化

• deque<T>  v1; ==>v1是一个空的deque
• deque<T> v2(v1); ===>v2是v1的副本，拷贝构造
• deque<T> v2=v1; ===>同上
• deque<T> v1(n,val); ===>初始化n个value
• deque<T> v1(iter1,iter2); ===>用迭代器iter1与iter2所指的区间内元素进行初始化
• deque<T> v1(n); ===>初始化n个元素，每个元素使用默认值（int为0，string为空...）
• deque<T> v1{a,b,c...}; ===>用元素a,b,c进行初始化
• deque<T> v1={a,b,c...}; ===>同上

五、相关操作

1.运算符

d1==d2;//判断d1和d2是否相等
d1!=d2;//判断d1和d2是否相等
>、>=、<、<= //以字典顺序进行比较

2.取值

• 索引取值：d[0]，d[1]，d[2]....

六、相关函数

• 相比于vector：deque不支持capacity()和reserve();。支持push_front();和emplace_front();

d.empty();//判断是否为空，返回布尔值
d.size();//返回容器中的元素个数
d.max_size();//返回容器的容量

d.front();//得到头元素
d.back();//得到尾元素
d.at(int i);//得到下标i处的元素，若下标越界，会抛出异常

d1.swap(d2);//将d1和d2进行交换。容器的成员函数版本
swap(d1,d2);//同上。系统函数版本
 
d.assign(iter1,iter2);//将容器元素更换为一个迭代器的区间元素
d.assign(n,t);//将容器元素变为n个t元素

d.insert(iter,t);//在迭代器iter处插入t。返回所插位置处的迭代器
d.insert(v.end(),10,t);//在容器v的末尾插入10个元素，每个元素都是t。返回新添加元素的第一个元素的迭代器
d.insert(v.end(),{"a","b"...});//将后面花括号的每个元素插入容器v的尾部。返回新添加元素的第一个元素的迭代器
d.insert(d.begin(),d2.end()-2,d2.end());//将容器d2的最后两个元素插入容器d的头部。返回新添加元素的第一个元素的迭代器
注意：上面这个用法，后面两个参数不能为自身容器的范围（d.insert(d.begin(),d.end()-2,d.end());是错误的）
 
 
//利用insert的返回值，下面代码为一直在d容器的头部插入元素(类似于push_front的功能)
deque<string> d;
auto iter=d.begin();
while(cin>> word)
    iter=d.insert(iter,word);//insert函数每回执行完，返回容器的首元素位置

d.push_back(t);//尾部追加元素t
d.push_front(t);//头部追加元素t
d.pop_back();//删除尾元素
 
d.earse(iter);//删除迭代器iter所指位置处的元素。返回删除位置处后一个元素迭代器
d.erase(iter1,iter2);//删除迭代器iter1与iter2区间内的元素。返回删除最后一个元素的后一个元素迭代器
 
d.clear();//清空容器，重新初始化容器

d.resize(n);//将容器d的元素变为n个。若n<原始元素个数，删除多于元素。若n>原始元素个数，则用默认初始值初始化容器
d.resize(n,t);//将容器元素变为n个t。与容器原始个数无关
 
deque<int> d(5,666);
d.resize(3);//d内有3个元素，都是666
d.resize(8);;//d内有8个元素，前5个个是666，后3个都是0(默认)
d.resize(10,666);//d内有10个元素，都是666

//下面的两个函数，是在在内存中创建一个对象，然后添加进相应的位置
d.empalce(iter,args);//在容器d的位置添加创建一个args对象
d.emplace_back(args);//在容器d的尾部添加创建一个args对象
d.emplace_front(args);//在容器d的头部添加创建一个args对象
 
例如
class A{
    string name;int age;
public:
    A(string name, int age);
};
int main()
{
    deque<A> d;
    d.emplace_back("C语言", 18);//在尾部创建一个元素
    d.emplace(v.begin(),"C++",18);//在容器d的头部添加一个元素
}
 

七、容器操作使迭代器、引用、指针失效

1.概念：向容器中添加或者删除元素可能会使容器的迭代器、引用、指针失效。失效的迭代器、引用、指针不再表示任何元素，使用起来非常危险

2.添加元素

• 如果添加到首尾元素之外的任何位置都会导致迭代器、引用、指针失效
• 如果在首尾位置添加元素，迭代器会失效，但是引用、指针不会失效

3.删除元素

• 如果删除的是首尾之外的元素，那么指向被删除元素外的其它元素的迭代器、引用、指针都会失效
• 如果删除的是首元素，迭代器、引用、指针不受影响
• 如果删除的是尾元素，尾后迭代器失效，但其它迭代器、指针、引用都不受影响