一、deque簡介
deque是“double-ended queue”的縮寫,和vector一樣都是STL的容器,deque是雙端陣列,而vector是單端的,
deque在介面上和vector非常相似,在許多操作的地方可以直接替換,
deque可以隨機存取元素(支持索引值直接存取, 用[]運算子或at()方法),
deque頭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較費時,
include <deque>

原理:

Deque容器是連續的空間,至少邏輯上看來如此,連續現行空間總是令我們聯想到array和vector,array無法成長,vector雖可成長,卻只能向尾端成長,而且其成長其實是一個假象,事實上(1) 申請更大空間 (2)原資料復制新空間 (3)釋放原空間 三步驟,如果不是vector每次配置新的空間時都留有余裕,其成長假象所帶來的代價是非常昂貴的,
Deque是由一段一段的定量的連續空間構成,一旦有必要在deque前端或者尾端增加新的空間,便配置一段連續定量的空間,串接在deque的頭端或者尾端,Deque最大的作業就是維護這些分段連續的記憶體空間的整體性的假象,并提供隨機存取的介面,避開了重新配置空間,復制,釋放的輪回,代價就是復雜的迭代器架構,
既然deque是分段連續記憶體空間,那么就必須有中央控制,維持整體連續的假象,資料結構的設計及迭代器的前進后退操作頗為繁瑣,Deque代碼的實作遠比vector或list都多得多,
Deque采取一塊所謂的map(注意,不是STL的map容器)作為主控,這里所謂的map是一小塊連續的記憶體空間,其中每一個元素(此處成為一個結點)都是一個指標,指向另一段連續性記憶體空間,稱作緩沖區,緩沖區才是deque的存盤空間的主體,
與vector的差異:
Deque容器和vector容器最大的差異,一在于deque允許使用常數項時間對頭端進行元素的插入和洗掉操作,二在于deque沒有容量的概念,因為它是動態的以分段連續空間組合而成,隨時可以增加一段新的空間并鏈接起來,換句話說,像vector那樣,”舊空間不足而重新配置一塊更大空間,然后復制元素,再釋放舊空間”這樣的事情在deque身上是不會發生的,也因此,deque沒有必須要提供所謂的空間保留(reserve)功能,
雖然deque容器也提供了Random Access Iterator,但是它的迭代器并不是普通的指標,其復雜度和vector不是一個量級,這當然影響各個運算的層面,因此,除非有必要,我們應該盡可能的使用vector,而不是deque,對deque進行的排序操作,為了最高效率,可將deque先完整的復制到一個vector中,對vector容器進行排序,再復制回deque,
二、deque物件的構造
deque采用模板類實作,deque物件的默認構造形式:deque<T> deqT;
-
deque <int> deqInt; //一個存放int的deque容器,
-
deque <float> deqFloat; //一個存放float的deque容器,
-
deque<string> deqString; //一個存放string的deque容器,
-
//尖括號內還可以設定指標型別或自定義型別,
deque(beg, end);//建構式將[beg, end)區間中的元素拷貝給本身,
deque(n, elem);//建構式將n個elem拷貝給本身,
deque(const deque &deq);//拷貝建構式,
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); //在容器尾部添加一個資料
deque.push_front(elem); //在容器頭部插入一個資料
deque.pop_back(); //洗掉容器最后一個資料
deque.pop_front(); //洗掉容器第一個資料
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的資料存取
deque.at(idx); //回傳索引idx所指的資料,如果idx越界,拋出out_of_range,
deque[idx]; //回傳索引idx所指的資料,如果idx越界,不拋出例外,直接出錯,
deque.front(); //回傳第一個資料,
deque.back(); //回傳最后一個資料
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與迭代器
deque.begin(); //回傳容器中第一個元素的迭代器,
deque.end(); //回傳容器中最后一個元素之后的迭代器,
deque.rbegin(); //回傳容器中倒數第一個元素的迭代器,
deque.rend(); //回傳容器中倒數最后一個元素之后的迭代器,
deque<int> deqInt;
deqInt.push_back(1);
deqInt.push_back(3);
deqInt.push_back(5);
deqInt.push_back(7);
deqInt.push_back(9);
for (deque<int>::iterator it=deqInt.begin(); it!=deqInt.end(); ++it)
{
cout << *it;
cout << "";
}
// 1 3 5 7 9
for (deque<int>::reverse_iterator rit=deqInt.rbegin(); rit!=deqInt.rend(); ++rit)
{
cout << *rit;
cout << "";
}
//9 7 5 3 1
六、deque的賦值
deque.assign(beg,end); //將[beg, end)區間中的資料拷貝賦值給本身,注意該區間是左閉右開的區間,
deque.assign(n,elem); //將n個elem拷貝賦值給本身,
deque& operator=(const deque &deq); //多載等號運算子
deque.swap(deq); // 將vec與本身的元素互換
deque<int> deqIntA,deqIntB,deqIntC,deqIntD;
deqIntA.push_back(1);
deqIntA.push_back(3);
deqIntA.push_back(5);
deqIntA.push_back(7);
deqIntA.push_back(9);
deqIntB.assign(deqIntA.begin(),deqIntA.end()); // 1 3 5 7 9
deqIntC.assign(5,8); //8 8 8 8 8
deqIntD = deqIntA; //1 3 5 7 9
deqIntC.swap(deqIntD); //互換
七、deque的大小
deque.size(); //回傳容器中元素的個數
deque.empty(); //判斷容器是否為空
deque.resize(num); //重新指定容器的長度為num,若容器變長,則以默認值填充新位置,如果容器變短,則末尾超出容器長度的元素被洗掉,
deque.resize(num, elem); //重新指定容器的長度為num,若容器變長,則以elem值填充新位置,如果容器變短,則末尾超出容器長度的元素被洗掉,
deque<int> deqIntA;
deqIntA.push_back(1);
deqIntA.push_back(3);
deqIntA.push_back(5);
int iSize = deqIntA.size(); //3
if (!deqIntA.empty())
{
deqIntA.resize(5); //1 3 5 0 0
deqIntA.resize(7,1); //1 3 5 0 0 1 1
deqIntA.resize(2); //1 3
}
八、deque的插入
deque.insert(pos,elem); //在pos位置插入一個elem元素的拷貝,回傳新資料的位置,
deque.insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n個elem資料,無回傳值,
deque.insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)區間的資料,無回傳值,
deque<int> deqA;
deque<int> deqB;
deqA.push_back(1);
deqA.push_back(3);
deqA.push_back(5);
deqA.push_back(7);
deqA.push_back(9);
deqB.push_back(2);
deqB.push_back(4);
deqB.push_back(6);
deqB.push_back(8);
deqA.insert(deqA.begin(), 11); //{11, 1, 3, 5, 7, 9}
deqA.insert(deqA.begin()+1,2,33); //{11,33,33,1,3,5,7,9}
deqA.insert(deqA.begin() , deqB.begin() , deqB.end() ); //{2,4,6,8,11,33,33,1,3,5,7,9}
九、deque的洗掉
deque.clear(); //移除容器的所有資料
deque.erase(beg,end); //洗掉[beg,end)區間的資料,回傳下一個資料的位置,
deque.erase(pos); //洗掉pos位置的資料,回傳下一個資料的位置,
//洗掉區間內的元素
//deqInt是用deque<int>宣告的容器,現已包含按順序的1,3,5,6,9元素,
deque<int>::iterator itBegin=deqInt.begin()+1;
deque<int>::iterator itEnd=deqInt.begin()+3;
deqInt.erase(itBegin,itEnd);
//此時容器deqInt包含按順序的1,6,9三個元素,
//假設 deqInt 包含1,3,2,3,3,3,4,3,5,3,洗掉容器中等于3的元素
for(deque<int>::iterator it=deqInt.being(); it!=deqInt.end(); ) {
//小括號里不需寫 ++it
if(*it == 3){
it = deqInt.erase(it);
//以迭代器為引數,洗掉元素3,并把資料洗掉后的下一個元素位置回傳給迭代器,
//此時,不執行 ++it;
}
else{
++it;
}
}
//洗掉deqInt的所有元素
deqInt.clear(); //容器為空
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標籤:C++
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