Day09 C++STL入门基础知识六——deque容器 构造函数-赋值操作-大小操作-插入删除-数据存储-排序操作【全面深度剖析+例题代码展示】

news2024/11/27 23:47:13

无人问津的日子，我为自己喝彩！

文章目录

  • 1. 基本概念
    • 1.1 功能
    • 1.2 与`vector`区别
    • 1.3 图解
    • 1.4 内部工作原理
    • 1.5 `deque` 容器的迭代器也是支持随机访问的
  • 2. 构造函数
    • 2.1 函数原型
    • 2.2 代码展示
    • 2.3 测试结果
    • 2.4 小think
      • 2.4.1 小问题
      • 2.4.2 思路
      • 2.4.3 修改
      • 2.4.4 测试
  • 3. 赋值操作
    • 3.1 函数原型
      • 3.2 代码展示
      • 3.3 测试结果
  • 4. 大小操作
    • 4.1 函数原型
    • 4.2 代码展示
    • 4.3 测试结果
  • 5. 插入操作
    • 5.1 两端插入操作
      • 5.1.1 函数原型
      • 5.1.2 代码展示
      • 5.1.3 测试结果
    • 5.2 指定位置操作
      • 5.2.1 函数原型
    • 5.2.2 代码展示
      • 5.2.3 测试结果
  • 6. 删除操作
    • 6.1 函数原型
    • 6.2 代码展示
    • 6.3 测试结果
  • 7. 数据存取操作
    • 7.1 函数原型
    • 7.2 代码展示
    • 7.3 测试结果
  • 8. 排序操作
    • 8.1 sort算法
    • 8.2 代码展示
    • 8.3 测试结果
  • 9. 明日计划
  • 10. 感谢大家支持!!!😉😉😉

1. 基本概念

1.1 功能

  • 双端数组，可以对头端进行插入删除操作

1.2 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 访问元素的速度会deque快，这和两者内部实现有关

1.3 图解

在这里插入图片描述

1.4 内部工作原理

  • deque内部有一个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实的数据
  • 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
    在这里插入图片描述

1.5 deque 容器的迭代器也是支持随机访问的

2. 构造函数

2.1 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

2.2 代码展示

#include<deque>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> d) { //遍历打印输出
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}
void text01() {
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	cout << "d1=";
	printDeque(d1);

	//构造函数将d1元素拷贝给d2
	deque<int>d2(d1.begin(),d1.end());
	cout << "d2=";
	printDeque(d2);
	
	deque<int>d3(10, 3);
	cout << "d3=";
	printDeque(d3);

	deque<int>d4(d3);
	cout << "d4=";
	printDeque(d4);

}

int main() {
	text01();
	return 0;
}

2.3 测试结果

在这里插入图片描述

2.4 小think

2.4.1 小问题

我们知道，迭代器可以对容器中的数据进行读写操作，通过迭代器it我们可以读取容器中的元素，但可能不经意之间也会对其修改。但如何才能只读取并避免进行修改呢？？？

2.4.2 思路

  1. 当我们用const限制传入的deque的地址时，会发现报错了捏——不存在……的转换
    在这里插入图片描述
  2. 此时我们分析报错内容，大概就是不存在const_iterator到iterator的转换，也就是传入时的迭代器就是const只能读取不能修改的，所以使用时也应是只读迭代器，而不是普通的迭代器。
    在这里插入图片描述

2.4.3 修改

当我们把迭代器改为只读迭代器时，发现不再报错了欸
在这里插入图片描述

2.4.4 测试

当我们尝试用迭代器对数据进行修改时，发现报错了——表达式必须是可修改的左值，也就是该迭代器访问数据时，只能读取，不能修改，我们的目的达到了！！
在这里插入图片描述

3. 赋值操作

鉴于deque与vector的赋值操作基本类似，本篇就不详细讲了，带着大家敲击行代码就好了，详细内容请见👉👉👉 Day07 C++STL入门基础知识四——vector容器(上) 基本概念-构造函数-赋值操作-容量大小【全面深度剖析+例题代码展示】eiO

3.1 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

3.2 代码展示

#include<deque>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> d) { //遍历打印输出
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}
void text02() {
	deque<int>d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	
	//=赋值
	deque<int>d2;
	d2 = d1;
	cout << "d2=";
	printDeque(d2);
	
	//assign赋值
	deque<int>d3;
	d3.assign(d1.begin() + 2, d1.end());
	cout << "d3=";
	printDeque(d3);

	//n个ele赋值
	deque<int>d4;
	d4.assign(10, 4);
	cout << "d4=";
	printDeque(d4);

}

int main() {
	//text01();
	text02();
	return 0;
}

3.3 测试结果

在这里插入图片描述

4. 大小操作

4.1 函数原型

  • deque.empty(); 判断容器是否为空
    • 如果为空，则返回true
    • 不为空，则返回false
  • size() 返回容器元素中的个数
  • resize(int num); 重新指定容器的长度为num
    • 若容器变长，则以默认值0填充新的位置;
    • 如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除;
  • resize(int num, elem); 重新定义容器的长度为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;

与vecor不同，deque是双端数组，所以可以在头尾两端无限插入读取数据，所以就没有固定的容量

4.2 代码展示

#include<deque>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> d) { //遍历打印输出
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}
//deque容器大小操作
void text03() {
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	//判空
	if (d1.empty())
		cout << "d1为空" << endl;
	else
		cout << "d1为非空" << endl;
	
	//大小
	int size = d1.size();
	cout << "d1的大小为：" << size << endl;

	//重新指定大小【扩大】
	d1.resize(15);
	cout << "个数扩大为15时：";
	printDeque(d1);

	//重载指定大小
	d1.resize(20, 123);
	cout << "重载扩大为20时：";
	printDeque(d1);

	//重新指定大小【缩小】
	d1.resize(8);
	cout << "缩小为8时：";
	printDeque(d1);
}

int main() {
	//text01();
	//text02();
	text03();
	return 0;
}

4.3 测试结果

在这里插入图片描述

5. 插入操作

5.1 两端插入操作

5.1.1 函数原型

  • 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

5.1.2 代码展示

#include<deque>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> d) { //遍历打印输出
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}
void text04() {
	deque<int>d1;
	
	//尾插
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_back(30);	
	printDeque(d1);  //10 20 30

	//头插
	d1.push_front(5);
	d1.push_front(0);
	printDeque(d1);  //0 5  10 20 30 

	//尾删
	d1.pop_back();  
	printDeque(d1);  // 0  5  10  20   

	//头删
	d1.pop_front();
	printDeque(d1);  //5  10  20
}

int main(){
	text04();
	return 0;
}

5.1.3 测试结果

在这里插入图片描述

5.2 指定位置操作

5.2.1 函数原型

  • insert(pos,elem); 在pos位置插入一个elem元素拷贝，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

5.2.2 代码展示

#include<deque>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> d) { //遍历打印输出
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}
void text05() {
	deque<int> d1;
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);
	printDeque(d1);
	//200 100 20 10

	//insert插入
	d1.insert(d1.begin(), 400);
	printDeque(d1);

	//insert重载
	d1.insert(d1.begin(), 2, 600);
	printDeque(d1);

	//insert区间插入
	deque<int>d2;
	d2.push_back(1);
	d2.push_back(2);
	d2.push_back(3);

	d1.insert(d1.begin(), d2.begin(), d2.end());
	printDeque(d1);

}
int main(){
	text05();
	return 0;
}

5.2.3 测试结果

在这里插入图片描述

6. 删除操作

6.1 函数原型

  • clear(); 清空容器所有数据
  • 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

6.2 代码展示

#include<deque>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> d) { //遍历打印输出
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}
//删除
void text06() {
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	//头尾删
	d1.pop_front();
	printDeque(d1);
	d1.pop_back();
	printDeque(d1);

	//迭代器删除指定位置  it+=pos
	deque<int>::iterator it = d1.begin();
	it++;
	d1.erase(it);
	printDeque(d1);

	//按照区间的方式删除
	d1.erase(it , d1.end()-2);
	printDeque(d1);

	//清空
	cout << "使用clear()清空为：";
	d1.clear();
	printDeque(d1);
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);
	d1.erase(d1.begin(), d1.end());
	cout << "使用erase()清空为：";
	printDeque(d1);
}

int main(){
	text06();
	return 0;
}

6.3 测试结果

在这里插入图片描述

7. 数据存取操作

7.1 函数原型

  • at(int idx); 返回索引idx所指的元素
  • 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

7.2 代码展示

#include<deque>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> d) { //遍历打印输出
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}
//数据存取
void text07() {
	deque<int>d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	d1.push_back(20);
	d1.push_back(30);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);
	int len = d1.size();
	
	//通过[ ]访问
	for (int i = 0; i < len; i++) {
		cout << d1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//通过at方式访问
	for (int i = 0; i < len; i++) {
		cout << d1.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	//访问头尾元素
	cout << "头元素为：" << d1.front() << endl;
	cout << "尾元素为：" << d1.back() << endl;

}
int main(){
	text07();
	return 0;
}

7.3 测试结果

在这里插入图片描述

8. 排序操作

8.1 sort算法

  • sort(iterator beg, iterator end); 对beg和end区间元素进行排序
  • 包含头文件#include<algorithm>
  • 默认从小到大排【关于如何从大到小和如何自定义我们后面会讲到！！】
  • 对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接进行排序

8.2 代码展示

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<deque>
#include<algorithm>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> d) { //遍历打印输出
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}
void text08() {
	deque<int> d1;
	d1.push_back(100);
	d1.push_back(60);
	d1.push_back(90);
	d1.push_front(200);
	d1.push_front(10);
	d1.push_front(300);
	cout << "排序前：";
	printDeque(d1);

	//排序
	deque<int>::iterator it = d1.begin();
	int size = d1.size();
	sort(it, it + size);
	//或者sort(d1.begin(),d1.end());
	cout << "排序后：";
	printDeque(d1);
}
int main(){
	text08();
	return 0;
}

8.3 测试结果

在这里插入图片描述

9. 明日计划

  • 线代第一章提高题+三1
  • 蓝桥杯*5
  • STL stack+queue容器
  • 高代七1、2

10. 感谢大家支持!!!😉😉😉

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