75 C++ - deque容器

简介: 75 C++ - deque容器

1. deque容器基本概念

Vector容器是单向开口的连续内存空间,deque则是一种双向开口的连续线性空间。所谓的双向开口,意思是可以在头尾两端分别做元素的插入和删除操作,当然,vector容器也可以在头尾两端插入元素,但是在其头部操作效率奇差,无法被接受。

Deque容器和vector容器最大的差异,一在于deque允许使用常数项时间对头端进行元素的插入和删除操作。二在于deque没有容量的概念,因为它是动态的以分段连续空间组合而成,随时可以增加一段新的空间并链接起来,换句话说,像vector那样,”旧空间不足而重新配置一块更大空间,然后复制元素,再释放旧空间”这样的事情在deque身上是不会发生的。也因此,deque没有必须要提供所谓的空间保留(reserve)功能.

虽然deque容器也提供了Random Access Iterator,但是它的迭代器并不是普通的指针,其复杂度和vector不是一个量级,这当然影响各个运算的层面。因此,除非有必要,我们应该尽可能的使用vector,而不是deque。对deque进行的排序操作,为了最高效率,可将deque先完整的复制到一个vector中,对vector容器进行排序,再复制回deque.

2. deque容器实现原理

Deque容器是连续的空间,至少逻辑上看来如此,连续现行空间总是令我们联想到array和vector,array无法成长,vector虽可成长,却只能向尾端成长,而且其成长其实是一个假象,事实上(1) 申请更大空间 (2)原数据复制新空间 (3)释放原空间 三步骤,如果不是vector每次配置新的空间时都留有余裕,其成长假象所带来的代价是非常昂贵的。

Deque是由一段一段的定量的连续空间构成。一旦有必要在deque前端或者尾端增加新的空间,便配置一段连续定量的空间,串接在deque的头端或者尾端。Deque最大的工作就是维护这些分段连续的内存空间的整体性的假象,并提供随机存取的接口,避开了重新配置空间,复制,释放的轮回,代价就是复杂的迭代器架构。

既然deque是分段连续内存空间,那么就必须有中央控制,维持整体连续的假象,数据结构的设计及迭代器的前进后退操作颇为繁琐。Deque代码的实现远比vector或list都多得多。

Deque采取一块所谓的map(注意,不是STL的map容器)作为主控,这里所谓的map是一小块连续的内存空间,其中每一个元素(此处成为一个结点)都是一个指针,指向另一段连续性内存空间,称作缓冲区。缓冲区才是deque的存储空间的主体。

3. deque常用API

3.1 deque构造函数
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。
3.2 deque赋值操作
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。
deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符 
swap(deq);// 将deq与本身的元素互换
3.3 deque大小操作
deque.size();//返回容器中元素的个数
deque.empty();//判断容器是否为空
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。
3.4 deque双端插入和删除操作
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
3.5 deque数据存取
at(idx);//返回索引idx所指的数据,如果idx越界,抛出out_of_range。
operator[];//返回索引idx所指的数据,如果idx越界,不抛出异常,直接出错。
front();//返回第一个数据。
back();//返回最后一个数据
3.6 deque插入操作
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。
3.7 deque删除操作
clear();//移除容器的所有数据
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。



目录
相关文章
|
4月前
|
存储 缓存 C++
C++ 容器全面剖析:掌握 STL 的奥秘,从入门到高效编程
C++ 标准模板库(STL)提供了一组功能强大的容器类,用于存储和操作数据集合。不同的容器具有独特的特性和应用场景,因此选择合适的容器对于程序的性能和代码的可读性至关重要。对于刚接触 C++ 的开发者来说,了解这些容器的基础知识以及它们的特点是迈向高效编程的重要一步。本文将详细介绍 C++ 常用的容器,包括序列容器(`std::vector`、`std::array`、`std::list`、`std::deque`)、关联容器(`std::set`、`std::map`)和无序容器(`std::unordered_set`、`std::unordered_map`),全面解析它们的特点、用法
C++ 容器全面剖析:掌握 STL 的奥秘,从入门到高效编程
|
8月前
|
存储 搜索推荐 C++
【C++篇】深度剖析C++ STL:玩转 list 容器,解锁高效编程的秘密武器2
【C++篇】深度剖析C++ STL:玩转 list 容器,解锁高效编程的秘密武器
158 2
【C++篇】深度剖析C++ STL:玩转 list 容器,解锁高效编程的秘密武器2
|
7月前
|
存储 设计模式 C++
【C++】优先级队列(容器适配器)
本文介绍了C++ STL中的线性容器及其适配器,包括栈、队列和优先队列的设计与实现。详细解析了`deque`的特点和存储结构,以及如何利用`deque`实现栈、队列和优先队列。通过自定义命名空间和类模板,展示了如何模拟实现这些容器适配器,重点讲解了优先队列的内部机制,如堆的构建与维护方法。
113 0
|
8月前
|
存储 C++ 容器
【C++篇】深度剖析C++ STL:玩转 list 容器,解锁高效编程的秘密武器1
【C++篇】深度剖析C++ STL:玩转 list 容器,解锁高效编程的秘密武器
134 5
|
8月前
|
存储 编译器 C++
【C++篇】揭开 C++ STL list 容器的神秘面纱:从底层设计到高效应用的全景解析(附源码)
【C++篇】揭开 C++ STL list 容器的神秘面纱:从底层设计到高效应用的全景解析(附源码)
156 2
|
8月前
|
存储 C++ 容器
C++番外篇——stack、queue的实现及deque的介绍
C++番外篇——stack、queue的实现及deque的介绍
66 0
|
8月前
|
设计模式 存储 C++
【C++】C++ STL探索:容器适配器 Stack 与 Queue 的使用及模拟实现(二)
【C++】C++ STL探索:容器适配器 Stack 与 Queue 的使用及模拟实现
|
8月前
|
存储 C++ 容器
【C++】C++ STL探索:容器适配器 Stack 与 Queue 的使用及模拟实现(一)
【C++】C++ STL探索:容器适配器 Stack 与 Queue 的使用及模拟实现
|
10月前
|
安全 编译器 容器
C++STL容器和智能指针
C++STL容器和智能指针
|
10月前
|
C++ 容器
C++中自定义结构体或类作为关联容器的键
C++中自定义结构体或类作为关联容器的键
102 0

热门文章

最新文章