<C++>快速掌握双端数组容器deque的使用

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简介: <C++>快速掌握双端数组容器deque的使用

deque容器的概念模型


是双端数组,可以对头部进行插入删除操作


示意图



值得注意的是deque容器比vector容器多了头插、头删的操作以及front()和back(),后面这两个分别代表容器的第一个元素和最后一个元素,并不是迭代器,调用他们会得到具体的值。


deque与vector的区别:


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的内部工作原理:


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

deque的迭代器也是支持随机访问的


图示:



deque进行插入的时候是在结点对应的缓冲区操作的,缓冲区不有位置的时候直接插入到缓冲区中,缓冲区满的话就开辟新节点,再进行插入,所以才说像是连续的存储空间。


deque容器的基本操作

包括构造方法、赋值、计算大小、插入删除等


构造函数

deque容器的构造

函数原型


deque<T> deq;其中T是泛型,用来存放数据类型,这是默认构造函数,较为常用

deque(deq.begin(),deq.end()); 将[deq.begin(),deq.end)前闭后开的区间内的元素拷贝给本身容器

deque(n,elem);构造函数将n个elem值拷贝给本身容器

deque(const deque &ans);拷贝构造函数

代码示例:


//打印
void printDeque(const deque<int>& d)//只读容器不可改
{//迭代器变为 const_iterator
  for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
  {
  cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
void testa()
{
  //构造:
  //第一种
  deque<int>d1;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
  //d1.push_back(i); 头插尾插都可以
  d1.push_front(i);
  }
  //第二种
  deque<int>d2(d1.begin(), d1.end());
  //第三种
  deque<int>d3(d2);
  //第四种
  deque<int>d4(6, 100);
  //测试输出
  printDeque(d1);
  printDeque(d2);
  printDeque(d3);
  printDeque(d4);
  //排序
  cout << "排序" << endl;
  sort(d1.begin(), d1.end());
  printDeque(d1);
}


tips:如果将打印语句设为只读,那么迭代器类型也要变为:const_iterator。


赋值操作

给deque容器赋值

函数原型:


deque& operator=(const deque &ans);重载赋值操作符

assign(be,en);将[be,en);将[be,en)区间内的数组拷贝赋值给自己

assign(n,elem);将n个elem拷贝赋值给自己

代码示例:


void testb()
{
  //赋值:
  deque<int>d1;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
  d1.push_back(i);
  }
  //第一种
  deque<int>d2 = d1;
  //第二种
  deque<int>d3;
  d3.assign(d1.begin(), d1.end());
  //第三种
  deque<int>d4;
  d4.assign(6, 88);
  //测试:
  printDeque(d2);
  printDeque(d3);
  printDeque(d4);
}


容器大小

对deque的大小进行操作


deque.empty();判断容器是否为空


deque.size();返回容器中元素的个数


deque.resize(m);重新指定容器长度为num,容器变长以默认值填充,容器变短则超出部分删除


deque.resize(m,elem);同上,区别是默认值填充变为elem值填充


代码示例:


void testc()
{
  //大小的操作:
  //size:
  deque<int>d;
  if (d.empty())
  {
  cout << "此时容器为空" << endl;
  cout << "打印容器的大小:" << d.size() << endl;
  }
  for (int i = 0; i < 7; i++)
  {
  d.push_back(i);
  }
  cout << "打印容器的大小:" << d.size() << endl;
  printDeque(d);
  //resize
  d.resize(10,100);
  cout << "打印容器的大小:" << d.size() << endl;
  printDeque(d);
  d.resize(5);
  cout << "打印容器的大小:" << d.size() << endl;
  printDeque(d);
}


tips:


deque没有容量概念

判断是否为空——empty

返回元素个数——size

重新指定个数——resize

插入和删除

向deque容器中插入和删除数据

函数原型:


两端操作:


push_back(e);尾插

push_front(e);头插

pop_back(); 尾删

pop_front(); 头删

指定位置:


insert(const_iterator pos,e);迭代器指向位置pos插入指定元素e

insert(const_iterator pos,int count ,e); 插入count个指定元素e

insert(const_iterator pos,beg,en);插入指定区域的元素

erase(const_iterator pos);删除迭代器指向的元素

erase(const_iterator begin,const_iterator end);删除迭代器从begin到end之间的元素

clear();清空容器内所有元素

代码示例:


//两端操作
void test01()
{
  deque<int>d1;
  //尾插
  d1.push_back(10);
  d1.push_back(20);
  //头插
  d1.push_front(100);
  d1.push_front(200);
  PrintDeque(d1);
  //尾删
  d1.pop_back();
  PrintDeque(d1);
  //头删
  d1.pop_front();
  PrintDeque(d1);
}
void test02()
{
  deque<int>d2;
  //尾插
  d2.push_back(10);
  d2.push_back(20);
  //头插
  d2.push_front(100);
  d2.push_front(200);
  PrintDeque(d2);
  //insert插入
  d2.insert(d2.begin(), 1000);
  PrintDeque(d2);
  d2.insert(d2.begin(), 2,10000);
  PrintDeque(d2);
  //按照区间进行插入
  deque<int>d3;
  d3.push_back(1);
  d3.push_back(2);
  d3.push_back(3);
  d2.insert(d2.begin(), d3.begin(), d3.end());
  PrintDeque(d2);
}


void test03()
{
  deque<int>d4;
  //尾插
  d4.push_back(10);
  d4.push_back(20);
  //头插
  d4.push_front(100);
  d4.push_front(200);
  PrintDeque(d4);
  //删除
  deque<int>::iterator it = d4.begin();
  it++;
  d4.erase(it);
  PrintDeque(d4);
  //按照区间方式删除
  d4.erase(d4.begin(), d4.end());
  PrintDeque(d4);
  //清空
  d4.clear();
  PrintDeque(d4);
}


数据存取

对deque中的元素进行存取操作

函数原型:


at(int dex);返回索引dex所指的数据

operator[];同上

front();返回容器中第一个数据

back();返回容器中最后一个数据

代码示例:


 

//通过[]方式访问元素
  for (int i = 0; i < d1.size(); i++)
  {
  cout << d1[i] << " ";
  }
  cout << endl;
  //通过at方式访问元素
  for (int i = 0; i < d1.size(); i++)
  {
  cout << d1.at(i) << " ";
  }


排序

需要引入头文件:<algorithm>

利用算法实现对deque容器的排序

算法:sort(iterator beg,iterator en); 对beg和en的区间升序排序

tips:对于支持随机访问的迭代器都可以用sort进行排序

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