deque容器

文章目录

• deque容器
• • 1 deque容器基本概念
  • 2 deque构造函数
  • 3 deque赋值操作
  • 4 deque大小操作

1 deque容器基本概念

功能： 双端数组，可以对头端进行插入删除操作。

deque与vector区别：

• vector（单端数组，左闭右开），对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低。比如头部插入新数据，需要从头部开始往后移动，预留内存空间再插入新数据
• 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

deque容器

front()：第一个元素，back()：最后一个元素；
begin()：起始迭代器，end()：结束迭代器；
push_front()：头部插入数据，pop_front()：头部删除数据；
push_back()：尾部插入数据，pop_back()：尾部删除数据；
insert()：插入数据，对外接口。

deque内部工作原理：

deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的节点（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；

deque容器的迭代器也是支持随机访问的。

说明：
中控器中维护缓冲区的地址，缓冲区存放有效的数据。
在头部插入时，首地址是0x01，那么新数据首先在这个地址指向的缓冲区插入，当内存不够时，会再找新的缓冲区继续在头部插入数据，新缓冲的地址0x00也会在中控器中存入并维护；
同样地，在尾部插入时，首地址是0x03，新数据在这个地址指向的缓冲区插入，当内存不够时，会再找新的缓冲区继续在尾部插入数据，新缓冲的地址0x04也会在中控器中存入并维护。因此，deque可以实现快速的头部、尾部插入数据。

和vector数组相比，deque访问元素时没有vector快。比如访问第一个元素ele1，中继器要通过这个元素缓冲区的地址0x00访问，访问下一个元素时，要再通过地址0x01才能访问。也就是说，访问元素时，需要通过元素所在的缓冲区来访问。因此，deque头尾插入数据速度快，但是访问数据效率低，但也可以跳跃访问。

2 deque构造函数

功能描述： deque容器构造

函数原型：

• deque 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

代码示例：

void test1()
{int len = 50;//1、默认构造形式deque d1;for (int i = 1; i < 16; ++i){d1.push_back(i);//尾插}cout << "默认构造\td1：" << endl;printDeque(d1); cout << string(len, '-') << endl;//for (int i = 11; i < 16; ++i)//{//	d1.push_front(i);//头插//}//cout << "头插 d1：" << endl;//printDeque(d1); cout << string(len, '-') << endl;//2、[beg, end)区间构造 左闭右开deque d2(d1.begin(), d1.end());cout << "区间构造\td2：" << endl;printDeque(d2); cout << string(len, '-') << endl;//3、n个elem拷贝构造deque d3(13, 15);cout << "n个elem拷贝构造\td3：" << endl;printDeque(d3); cout << string(len, '-') << endl;//4\拷贝构造deque d4(d3);cout << "拷贝构造\td4：" << endl;printDeque(d4); cout << string(len, '-') << endl;
}

说明：
以上的构造方法和vector中的一样，不赘述。要注意的是，如果想要容器是一个只读状态，容器可以加入const修饰，相应地，迭代器也要换成有const修饰的迭代器，如下所示。

//打印输出 加入const修饰迭代器 只读不写
void printDeque(const deque& d)
{for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++){//*it = 100;//const_iterator 容器数据不可以被修改cout << *it << "  ";}cout << endl;
}

解释：
在打印函数中，有可能会对迭代器进行一个写操作，修改其中数据。如果想要这个打印函数只读不写，那么可以加入const修饰deque容器，即const deque& d。如果迭代器还是原来deque::iterator的定义方式，会提示“无法从const iterator…到iterator转换…”。因此，需要把起始迭代器也做修改，换成deque::const_iterator，此时起始迭代器就不能被修改了，变成只读不写的状态。

总结： deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可

3 deque赋值操作

功能描述： 给deque容器进行赋值

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。

代码示例：

void printDeque(const deque& d)
{for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;
}void test1()
{int len = 50;deque d1;for (int i = 1; i < 16; ++i){d1.push_back(i);//尾插}cout << "d1：" << endl;printDeque(d1); cout << string(len, '-') << endl;//1、operator=赋值deque d2;d2 = d1;cout << "operator=赋值\td2：" << endl;printDeque(d2); cout << string(len, '-') << endl;//2、assign区间赋值 [beg, end)deque d3;d3.assign(d2.begin(), d2.end());cout << "assign区间赋值\td3：" << endl;printDeque(d3); cout << string(len, '-') << endl;//3、assign n个elem拷贝赋值deque d4;d4.assign(13, 15);cout << "assign n个elem拷贝赋值\td4：" << endl;printDeque(d4); cout << string(len, '-') << endl;
}

总结： deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握

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：

在vector容器中是有容量这个概念的，因为这是一个单端数组，左闭右开的范围，容量有限，并且vector有对外的接口capacity()。

但在deque容器中，是没有容量这个概念的，因为这是一个双端数组，可以无限动态扩展 deque容器，左开右开的范围，容量无限 ，所以没有capacity()这个对外接口，只有 大小 这个概念和接口 size()和resize()。

代码示例：

void printDeque(const deque& d)
{for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++){//*it = 100;//const_iterator 容器数据不可以被修改cout << *it << "  ";}cout << endl;
}void test1()
{int len = 60;deque d1(13, 15);cout << "d1容器resize前\t" << endl << "d1：  "; printDeque(d1);if (d1.empty()){cout << "容器为空！" << endl;}else{cout << "容器的大小：" << d1.size() << endl;}cout << string(len, '-') << endl;//重新指定大小  比原来小d1.resize(7);//删除超出新大小的数据cout << "d1容器resize后\t" << endl << "d1：  ";printDeque(d1);if (d1.empty()){cout << "容器为空！" << endl;}else{cout << "容器的大小：" << d1.size() << endl;}cout << string(len, '-') << endl;//重新指定大小  比原来大d1.resize(13);//默认值0填充cout << "d1容器resize后\t" << endl << "d1：  ";printDeque(d1);if (d1.empty()){cout << "容器为空！" << endl;}else{cout << "容器的大小：" << d1.size() << endl;}cout << string(len, '-') << endl;//重新指定大小  比原来大d1.resize(16, 15);//指定值填充cout << "d1容器resize后\t" << endl << "d1：  ";printDeque(d1);if (d1.empty()){cout << "容器为空！" << endl;}else{cout << "容器的大小：" << d1.size() << endl;}cout << endl;
}

注意： resize时，比原来小，删除超出部分；比原来大，可以指定值填充，否则默认值0填充。

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