【C++自學筆記】STL—詳細理解deque

一、deque的介紹

1、deque是一種動態大小的雙端隊列，屬於序列式容器，兩端均可伸縮；

2、特定的庫可以以不同的方式實現deque ，但是通常都是一種動態數組，不論任何情況下，它都允許通過隨機訪問迭代器的方式直接訪問單個元素，可以根據需要動態伸縮；

3、deque 提供了一些與 vector 類似的功能，但是 deque 在頭部和尾部的插入過程中效率更高，與 vector 不同的是，deque 不能保證所有的元素存儲在連續空間中，在 deque 中通過指針加偏移量的方式訪問元素可能會導致非法操作；

4、vector 與 list 提供了一些類似的接口，但是內部實現原理不同：vector 使用了動態數組，deque 中的元素可能分散在不同的存儲塊中，在deque中保存了一些必要的信息，通常用來在常數範圍內直接訪問 deque的任何一個元素， 所以deque 的內部實現比 vector 複雜；

5、除了在頻繁的頭、尾插入和刪除外，deque 比list 和 forward_list性能更差； 

二、deque的使用

1、deque的構造

函數聲明	接口說明
deque()	構造空的雙端隊列
deque(size_type n,const value_type& val = value_type())	用n個val來構造雙端隊列
deque(Inputlterator first,Inputlterator last)	用[first,last)區間裏構造
deque(const deque& x)	拷貝構造

 

void MakeDequeTest() {
	deque<int> d1;
	deque<int> d2(5);
	deque<int> d3(5, 5);

	vector<int> v{ 9,5,2,7 };
	deque<int> d4(v.begin(),v.end());
	deque<int> d5(d4);

	PrintDeque(d1);
	PrintDeque(d2);
	PrintDeque(d3);
	PrintDeque(d4);
	PrintDeque(d5);
}

2、deque的迭代器

雙端隊列底層是一段假象的連續空間，實際上是分層的，爲了維護其假象，落在了deque的迭代器上；

函數聲明	接口說明
iterator begin()	返回deque的起始位置
iterator end()	返回deque最後一個元素的下一位置
reverse_iterator rbegin()	返回deque其實位置的反向迭代器（end）
reverse_iterator rend()	返回deque最後一個元素的下一位置（begin）
const_iterator cbegin() const	返回deque起始位置的const 迭代器
cnost_iterator cend() const	返回deque最後一個元素的下一位置const
const_reverse_iterator crbegin() const	返回deque起始位置（crend）
const_reverse_iterator crend() const	返回deque最後一個元素下個位置（crbegin）

void DequeIteratorTest() {
	int array[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	deque<int> d(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));
	
	for (auto it = d.cbegin(); it != d.cend(); ++it) 
		cout << *it << " ";
	cout << endl;

	for (auto it = d.crbegin(); it != d.crend(); ++it)
		cout << *it << " ";
	cout << endl;


}

3、deque capacity

函數聲明	接口說明
size_type size() cosnt	返回deque中有效元素個數
bool empty() const	檢測deque是否爲空
void resize(size_type sz,T c = T())	將deque的元素改變到sz個，多餘部分填c

 

4、deque的元素訪問操作

函數聲明	接口說明
reference operator[](size_type n)	返回n位置上元素的引用
const_reference operator[](size_type n)const	返回n位置上元素的cosnt 引用
reference front()	返回首元素的引用
const_reference front() cosnt	返回首元素的const 引用
reference back()	返回最後一個元素的引用
const_reference back() cosnt	返回最後一個元素的cosnt 引用

5、deque中修改操作

函數聲明	接口說明
void push_back(const value_type* val)	尾插
void pop_back()	尾刪
void push_front(const valuse_type* val)	頭插
void pop_front()	頭刪
iterator insert(iterator position,const value_type& val)	在pos插入val
void insert(iterator position,size_type n,const value_type& val)	在pos插入n個val
void insert(iterator position,Inputlterator frist,Inputlterator last)	在pos插入[frist,last)
iterator erase(iterator position)	刪除pos，並返回下一個位置
iterator erase(iterator first,iterator last)	刪除[frist,last),並返回last的位置
void swap(deque& x)	交換
void clear()	清空
iterator empalce(const_iterator position,Args.. args)	在pos處構造元素，將元素所需要內容通過參數類表傳入
void empalce_front(Args.. args)	在頭部構造元素
void empalce_backe(Args.. args)	在尾部構造元素

void Test() {
	deque<int> d1{ 3,4,5 };

	d1.push_back(6);
	d1.push_front(2);
	PrintDeque(d1);
	cout << d1.size() << endl;
	cout << d1.front() << endl;
	cout << d1.back() << endl;

	d1.emplace_back(7);
	d1.emplace_front(1);
	PrintDeque(d1);

	d1.insert(d1.begin(), 0);
	PrintDeque(d1);

	d1.pop_front();
	d1.pop_back();
	d1.erase(d1.begin());
	PrintDeque(d1);

	d1.clear();
	PrintDeque(d1);
}

三、deque的應用場景

deque在序列容器中是比較雞肋的，應用如果只是簡單的存儲元素，使用vector即可，如果對元素任意位置進入插入或者刪除操作比較多，使用vector即可，所以一般很少使用deque 。但是deque 的最大應用就是對 stack 和 queue 的底層結構；