C++ STL- 常用容器deque

2023-11-19

1.1 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对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
deque相对而言，对头部的插入删除速度会比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内部工作原理:
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 deque容器的迭代器也是支持随机访问的

1.2 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

示例：

#include <deque>

void printDeque(const deque<int>& d) 
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}
//deque构造
void test01() {

	deque<int> d1; //无参构造函数
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);
	deque<int> d2(d1.begin(),d1.end());
	printDeque(d2);

	deque<int>d3(10,100);
	printDeque(d3);

	deque<int>d4 = d3;
	printDeque(d4);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可

1.3 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。

示例：

#include <deque>

void printDeque(const deque<int>& d) 
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
//赋值操作
void test01()
{
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	deque<int>d2;
	d2 = d1;
	printDeque(d2);

	deque<int>d3;
	d3.assign(d1.begin(), d1.end());
	printDeque(d3);

	deque<int>d4;
	d4.assign(10, 100);
	printDeque(d4);

}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握

1.4 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。

示例：

#include <deque>

void printDeque(const deque<int>& d) 
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}

//大小操作
void test01()
{
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	//判断容器是否为空
	if (d1.empty()) {
		cout << "d1为空!" << endl;
	}
	else {
		cout << "d1不为空!" << endl;
		//统计大小
		cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;
	}

	//重新指定大小
	d1.resize(15, 1);
	printDeque(d1);

	d1.resize(5);
	printDeque(d1);
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：
1.deque没有容量的概念
2.判断是否为空 — empty
3.返回元素个数 — size
4.重新指定个数 — resize

1.5 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

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：

#include <deque>

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);
}

//插入
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(), 1000);
	printDeque(d);

	d.insert(d.begin(), 2,10000);
	printDeque(d);

	deque<int>d2;
	d2.push_back(1);
	d2.push_back(2);
	d2.push_back(3);

	d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
	printDeque(d);

}

//删除
void test03()
{
	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	printDeque(d);

	d.erase(d.begin());
	printDeque(d);

	d.erase(d.begin(), d.end());
	d.clear();
	printDeque(d);
}

int main() {

	//test01();

	//test02();

    test03();
    
	system("pause");

	return 0;
}

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

1.6 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

示例：

#include <deque>

void printDeque(const deque<int>& d) 
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}

//数据存取
void test01()
{

	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);

	for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
		cout << d[i] << " ";
	}
	cout << endl;


	for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
		cout << d.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << "front:" << d.front() << endl;

	cout << "back:" << d.back() << endl;

}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：
除了用迭代器获取deque容器中元素，[ ]和at也可以
front返回容器第一个元素
back返回容器最后一个元素

1.7 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 <deque>
#include <algorithm>

void printDeque(const deque<int>& d) 
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}

void test01()
{

	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);

	printDeque(d);
	sort(d.begin(), d.end());
	printDeque(d);

}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件 algorithm即可

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