一.deque基本概念
功能:
- 双端数组,可以对头端插入删除操作
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—片连续的内存空间
. deque容器的迭代器也是支持随机访问的
. deque可以看成链表+vector
二.deque的构造函数
在 C++ 中,std::deque
是一种双端队列容器,可以在两端进行高效地插入和删除操作。std::deque
的构造函数有以下几种形式:
-
默认构造函数:
std::deque<T> deque;
创建一个空的双端队列。
-
带有大小参数的构造函数:
std::deque<T> deque(size);
创建一个包含
size
个元素的双端队列,各元素都是默认构造的。 -
带有大小和初始值参数的构造函数:
std::deque<T> deque(size, value);
创建一个包含
size
个元素的双端队列,各元素都被初始化为value
。 -
区间构造函数:
std::deque<T> deque(first, last);
创建一个双端队列,其中包含了序列
[first, last)
中的所有元素。 -
拷贝构造函数:
std::deque<T> deque(otherDeque);
创建一个新的双端队列,并用
otherDeque
中的元素进行初始化。
这些构造函数可以根据需要选择使用,根据提供的参数不同,可以创建不同大小、不同初始化值的双端队列。
构造函数 | 描述 |
---|---|
std::deque<T> deque; | 默认构造函数,创建一个空的双端队列。 |
std::deque<T> deque(size); | 带有大小参数的构造函数,创建一个包含 size 个默认构造元素的双端队列。 |
std::deque<T> deque(size, value); | 带有大小和初始值参数的构造函数,创建一个包含 size 个初始值为 value 的元素的双端队列。 |
std::deque<T> deque(first, last); | 区间构造函数,创建一个包含范围 [first, last) 中的元素的双端队列。 |
std::deque<T> deque(otherDeque); | 拷贝构造函数,创建一个新的双端队列,并用 otherDeque 中的元素进行初始化。 |
注意,上述 T
表示模板参数,实际使用时需要根据具体的类型进行替换。构造函数的使用取决于你需要的功能和参数。
三.deque赋值操作
函数名 | 函数原型 | 描述 |
---|---|---|
assign() | void assign(size_type count, const T& value); | 将deque的内容设置为count个value |
void assign(InputIterator first, InputIterator last); | 将deque的内容设置为从[first, last)范围内的元素 | |
operator= | deque& operator=(const deque& other); | 将一个deque的内容替换为另一个deque的内容 |
以上是deque的赋值操作函数的常用原型。根据具体的需求选择合适的函数进行使用。
四.deque的大小操作
函数名 | 函数原型 | 描述 |
---|---|---|
empty() | bool empty() const; | 检查deque是否为空 |
size() | size_type size() const; | 返回deque中元素的个数 |
resize() | void resize(size_type count); | 改变deque的大小,使其包含count个元素,多余的元素将被删除 |
void resize(size_type count, const T& value); | 改变deque的大小,使其包含count个元素,多余的元素使用value进行填充 |
五.deque的插入和删除操作
在C++中,deque
(双端队列)提供了多种插入和删除操作的方法。下面是deque
常用的插入和删除操作函数的示例:
-
在末尾插入元素:
push_back()
:在deque
的末尾插入一个元素。- 示例代码:
std::deque<int> myDeque; myDeque.push_back(10);
-
在开头插入元素:
push_front()
:在deque
的开头插入一个元素。- 示例代码:
std::deque<int> myDeque; myDeque.push_front(20);
-
在指定位置插入元素:
insert()
:在指定位置插入一个或多个元素。- 原型1:
iterator insert (iterator position, const value_type& val);
:在指定位置插入一个元素。 - 原型2:
void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);
:在指定位置插入由n
个相同值构成的元素。
- 原型1:
- 示例代码:
std::deque<int> myDeque = {1, 2, 3}; auto it = myDeque.begin(); myDeque.insert(it, 5); // 在开头插入 5 myDeque.insert(it + 2, 7); // 在第二个位置插入 7 myDeque.insert(it + 4, 3, 9); // 在第四个位置插入三个 9
-
删除末尾的元素:
pop_back()
:删除deque
的末尾元素。- 示例代码:
std::deque<int> myDeque = {1, 2, 3}; myDeque.pop_back();
-
删除开头的元素:
pop_front()
:删除deque
的开头元素。- 示例代码:
std::deque<int> myDeque = {1, 2, 3}; myDeque.pop_front();
-
删除指定位置的元素:
erase()
:删除指定位置的一个或多个元素。- 原型1:
iterator erase (iterator position);
:删除指定位置的一个元素。 - 原型2:
iterator erase (iterator first, iterator last);
:删除指定范围内的元素。
- 原型1:
- 示例代码:
std::deque<int> myDeque = {1, 2, 3, 4, 5}; auto it = myDeque.begin() + 2; // 删除第三个元素 myDeque.erase(it);
操作函数 | 函数原型 | 描述 |
---|---|---|
push_back() | void push_back(const T& value); | 在deque的末尾插入一个元素 |
push_front() | void push_front(const T& value); | 在deque的开头插入一个元素 |
insert() | iterator insert(iterator position, const T& value); | 在指定位置插入一个元素 |
void insert(iterator position, size_type count, const T& value); | 在指定位置插入由count个相同值构成的元素 | |
iterator insert(iterator position, InputIterator first, InputIterator last); | 在指定位置插入从[first, last)范围内的元素,返回指向第一个插入元素的迭代器 | |
pop_back() | void pop_back(); | 删除deque的末尾元素 |
pop_front() | void pop_front(); | 删除deque的开头元素 |
erase() | iterator erase(iterator position); | 删除指定位置的一个元素 |
iterator erase(iterator first, iterator last); | 删除指定范围内的元素 | |
clear() | void clear(); | 清空deque的所有元素 |
六. deque的数据存取
下面是将deque的索引和访问操作整理成表格:
索引/访问操作 | 语法 | 描述 |
---|---|---|
at() | reference at(size_type pos); | 返回指定位置上的元素的引用;如果越界,则抛出out_of_range 异常 |
[] | reference operator[](size_type pos); | 返回指定位置上的元素的引用;不进行越界检查 |
front() | reference front(); | 返回deque的第一个元素的引用 |
back() | reference back(); | 返回deque的最后一个元素的引用 |
使用这些操作函数,您可以根据索引访问deque中的元素,也可以直接访问前端和后端的元素。请注意,在使用[]操作符时,需要自己确保不会越界访问。根据具体需求,选择适合的操作方法来获取和访问deque中的元素。
七.函数接口
好的,补充完整的表格如下:
函数接口 | 描述 |
---|---|
push_back(x) | 在队列的尾部添加元素 x |
push_front(x) | 在队列的头部添加元素 x |
pop_back() | 移除队列尾部的元素 |
pop_front() | 移除队列头部的元素 |
size() | 返回队列中的元素个数 |
empty() | 判断队列是否为空,如果为空则返回 true,不为空则返回 false |
clear() | 清空队列中的所有元素 |
at(pos) | 访问指定位置的元素 |
operator[] | 访问指定位置的元素 |
front() | 获取队列头部的元素 |
back() | 获取队列尾部的元素 |
begin() | 返回指向队列开头的迭代器 |
end() | 返回指向队列末尾(最后一个元素的下一个位置)的迭代器 |
rbegin() | 返回指向队列末尾的逆向迭代器(反向开始遍历) |
rend() | 返回指向队列开头的逆向迭代器(反向结束遍历,相当于正向的末尾元素的下一个位置) |
assign(iter_first, iter_last) | 将迭代器范围内的元素赋值给deque |
assign(n, value) | 将deque中的元素数量修改为n,所有元素都设置为value |
insert(pos, value) | 在pos位置插入单个元素 |
insert(pos, n, value) | 在pos位置插入n个值为value的元素 |
insert(pos, iter_first, iter_last) | 在pos位置插入迭代器范围内的元素 |
erase(pos) | 移除pos位置上的元素 |
erase(iter_first, iter_last) | 移除迭代器范围内的元素 |
swap(deque2) | 交换两个deque的内容 |
resize(num) | 修改deque中的元素数量,若num小于当前数量,会删除多余的元素 |
resize(num, value) | 修改deque中的元素数量,若num小于当前数量,会删除多余的元素,并将新增的元素赋值为value |