C++ 双向队列deque [C++ STL] deque使用详解

其他 2020-03-27 22:01:03 阅读次数: 0

[C++ STL] deque使用详解

 

一、概述

deque（双端队列）是由一段一段的定量连续空间构成，可以向两端发展，因此不论在尾部或头部安插元素都十分迅速。 在中间部分安插元素则比较费时，因为必须移动其它元素。


二、定义及初始化

使用之前必须加相应容器的头文件：

#include <deque> // deque属于std命名域的，因此需要通过命名限定，例如using std::deque;

定义的实现代码如下：

deque<int> a; // 定义一个int类型的双端队列a
deque<int> a(10); // 定义一个int类型的双端队列a，并设置初始大小为10 deque<int> a(10, 1); // 定义一个int类型的双端队列a，并设置初始大小为10且初始值都为1 deque<int> b(a); // 定义并用双端队列a初始化双端队列b deque<int> b(a.begin(), a.begin()+3); // 将双端队列a中从第0个到第2个(共3个)作为双端队列b的初始值

除此之外，还可以直接使用数组来初始化向量：

int n[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 将数组n的前5个元素作为双端队列a的初值 // 说明：当然不包括arr[4]元素，末尾指针都是指结束元素的下一个元素， // 这个主要是为了和deque.end()指针统一。 deque<int> a(n, n + 5); deque<int> a(&n[1], &n[4]); // 将n[1]、n[2]、n[3]作为双端队列a的初值

三、基本操作函数

3.1 容量函数

  • 容器大小：deq.size();
  • 容器最大容量：deq.max_size();
  • 更改容器大小：deq.resize();
  • 容器判空：deq.empty();
  • 减少容器大小到满足元素所占存储空间的大小：deq.shrink_to_fit();
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { deque<int> deq; for (int i = 0; i<6; i++) { deq.push_back(i); } cout << deq.size() << endl; // 输出：6 cout << deq.max_size() << endl; // 输出：1073741823 deq.resize(0); // 更改元素大小 cout << deq.size() << endl; // 输出：0 if (deq.empty()) cout << "元素为空" << endl; // 输出：元素为空 return 0; }

3.2 添加函数

  • 头部添加元素：deq.push_front(const T& x);
  • 末尾添加元素：deq.push_back(const T& x);
  • 任意位置插入一个元素：deq.insert(iterator it, const T& x);
  • 任意位置插入 n 个相同元素：deq.insert(iterator it, int n, const T& x);
  • 插入另一个向量的 [forst,last] 间的数据：deq.insert(iterator it, iterator first, iterator last);
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { deque<int> deq; // 头部增加元素 deq.push_front(4); // 末尾添加元素 deq.push_back(5); // 任意位置插入一个元素 deque<int>::iterator it = deq.begin(); deq.insert(it, 2); // 任意位置插入n个相同元素 it = deq.begin(); // 必须要有这句 deq.insert(it, 3, 9); // 插入另一个向量的[forst,last]间的数据 deque<int> deq2(5,8); it = deq.begin(); // 必须要有这句 deq.insert(it, deq2.end() - 1, deq2.end()); // 遍历显示 for (it = deq.begin(); it != deq.end(); it++) cout << *it << " "; // 输出：8 9 9 9 2 4 5 cout << endl; return 0; }

3.3 删除函数

  • 头部删除元素：deq.pop_front();
  • 末尾删除元素：deq.pop_back();
  • 任意位置删除一个元素：deq.erase(iterator it);
  • 删除 [first,last] 之间的元素：deq.erase(iterator first, iterator last);
  • 清空所有元素：deq.clear();
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { deque<int> deq; for (int i = 0; i < 8; i++) deq.push_back(i); // 头部删除元素 deq.pop_front(); // 末尾删除元素 deq.pop_back(); // 任意位置删除一个元素 deque<int>::iterator it = deq.begin(); deq.erase(it); // 删除[first,last]之间的元素 deq.erase(deq.begin(), deq.begin()+1); // 遍历显示 for (it = deq.begin(); it != deq.end(); it++) cout << *it << " "; cout << endl; // 清空所有元素 deq.clear(); // 遍历显示 for (it = deq.begin(); it != deq.end(); it++) cout << *it << " "; // 输出：3 4 5 6 cout << endl; return 0; }

3.4 访问函数

  • 下标访问：deq[1]; // 并不会检查是否越界
  • at 方法访问：deq.at(1); // 以上两者的区别就是 at 会检查是否越界，是则抛出 out of range 异常
  • 访问第一个元素：deq.front();
  • 访问最后一个元素：deq.back();
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { deque<int> deq; for (int i = 0; i < 6; i++) deq.push_back(i); // 下标访问 cout << deq[0] << endl; // 输出：0 // at方法访问 cout << deq.at(0) << endl; // 输出：0 // 访问第一个元素 cout << deq.front() << endl; // 输出：0 // 访问最后一个元素 cout << deq.back() << endl; // 输出：5 return 0; }

3.5 其他函数

  • 多个元素赋值：deq.assign(int nSize, const T& x); // 类似于初始化时用数组进行赋值
  • 交换两个同类型容器的元素：swap(deque&);
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { // 多个元素赋值 deque<int> deq; deq.assign(3, 1); deque<int> deq2; deq2.assign(3, 2); // 交换两个容器的元素 deq.swap(deq2); // 遍历显示 cout << "deq: "; for (int i = 0; i < deq.size(); i++) cout << deq[i] << " "; // 输出：2 2 2 cout << endl; // 遍历显示 cout << "deq2: "; for (int i = 0; i < deq2.size(); i++) cout << deq2[i] << " "; // 输出：1 1 1 cout << endl; return 0; }

四、迭代器与算法

1. 迭代器

  • 开始迭代器指针：deq.begin();
  • 末尾迭代器指针：deq.end(); // 指向最后一个元素的下一个位置
  • 指向常量的开始迭代器指针：deq.cbegin(); // 意思就是不能通过这个指针来修改所指的内容，但还是可以通过其他方式修改的，而且指针也是可以移动的。
  • 指向常量的末尾迭代器指针：deq.cend();
  • 反向迭代器指针，指向最后一个元素：deq.rbegin();
  • 反向迭代器指针，指向第一个元素的前一个元素：deq.rend();
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { deque<int> deq; deq.push_back(1); deq.push_back(2); deq.push_back(3); cout << *(deq.begin()) << endl; // 输出：1 cout << *(--deq.end()) << endl; // 输出：3 cout << *(deq.cbegin()) << endl; // 输出：1 cout << *(--deq.cend()) << endl; // 输出：3 cout << *(deq.rbegin()) << endl; // 输出：3 cout << *(--deq.rend()) << endl; // 输出：1 cout << endl; return 0; }

2. 算法

  • 遍历元素
deque<int>::iterator it;
for (it = deq.begin(); it != deq.end(); it++)
    cout << *it << endl; // 或者 for (int i = 0; i < deq.size(); i++) { cout << deq.at(i) << endl; }

  • 元素翻转
#include <algorithm>
reverse(deq.begin(), deq.end());

  • 元素排序
#include <algorithm>
sort(deq.begin(), deq.end()); // 采用的是从小到大的排序

// 如果想从大到小排序，可以采用先排序后反转的方式，也可以采用下面方法: // 自定义从大到小的比较器，用来改变排序方式 bool Comp(const int& a, const int& b) { return a > b; } sort(deq.begin(), deq.end(), Comp);

五、总结

可以看到，deque 与 vector 的用法基本一致，除了以下几处不同：

  • deque 没有 capacity() 函数，而 vector 有；
  • deque 有 push_front() 和 pop_front() 函数，而 vector 没有；
  • deque 没有 data() 函数，而 vector 有。

一、概述

deque（双端队列）是由一段一段的定量连续空间构成，可以向两端发展，因此不论在尾部或头部安插元素都十分迅速。 在中间部分安插元素则比较费时，因为必须移动其它元素。


二、定义及初始化

使用之前必须加相应容器的头文件：

#include <deque> // deque属于std命名域的，因此需要通过命名限定，例如using std::deque;

定义的实现代码如下：

deque<int> a; // 定义一个int类型的双端队列a
deque<int> a(10); // 定义一个int类型的双端队列a，并设置初始大小为10 deque<int> a(10, 1); // 定义一个int类型的双端队列a，并设置初始大小为10且初始值都为1 deque<int> b(a); // 定义并用双端队列a初始化双端队列b deque<int> b(a.begin(), a.begin()+3); // 将双端队列a中从第0个到第2个(共3个)作为双端队列b的初始值

除此之外，还可以直接使用数组来初始化向量：

int n[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 将数组n的前5个元素作为双端队列a的初值 // 说明：当然不包括arr[4]元素，末尾指针都是指结束元素的下一个元素， // 这个主要是为了和deque.end()指针统一。 deque<int> a(n, n + 5); deque<int> a(&n[1], &n[4]); // 将n[1]、n[2]、n[3]作为双端队列a的初值

三、基本操作函数

3.1 容量函数

  • 容器大小：deq.size();
  • 容器最大容量：deq.max_size();
  • 更改容器大小：deq.resize();
  • 容器判空：deq.empty();
  • 减少容器大小到满足元素所占存储空间的大小：deq.shrink_to_fit();
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { deque<int> deq; for (int i = 0; i<6; i++) { deq.push_back(i); } cout << deq.size() << endl; // 输出：6 cout << deq.max_size() << endl; // 输出：1073741823 deq.resize(0); // 更改元素大小 cout << deq.size() << endl; // 输出：0 if (deq.empty()) cout << "元素为空" << endl; // 输出：元素为空 return 0; }

3.2 添加函数

  • 头部添加元素：deq.push_front(const T& x);
  • 末尾添加元素：deq.push_back(const T& x);
  • 任意位置插入一个元素：deq.insert(iterator it, const T& x);
  • 任意位置插入 n 个相同元素：deq.insert(iterator it, int n, const T& x);
  • 插入另一个向量的 [forst,last] 间的数据：deq.insert(iterator it, iterator first, iterator last);
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { deque<int> deq; // 头部增加元素 deq.push_front(4); // 末尾添加元素 deq.push_back(5); // 任意位置插入一个元素 deque<int>::iterator it = deq.begin(); deq.insert(it, 2); // 任意位置插入n个相同元素 it = deq.begin(); // 必须要有这句 deq.insert(it, 3, 9); // 插入另一个向量的[forst,last]间的数据 deque<int> deq2(5,8); it = deq.begin(); // 必须要有这句 deq.insert(it, deq2.end() - 1, deq2.end()); // 遍历显示 for (it = deq.begin(); it != deq.end(); it++) cout << *it << " "; // 输出：8 9 9 9 2 4 5 cout << endl; return 0; }

3.3 删除函数

  • 头部删除元素：deq.pop_front();
  • 末尾删除元素：deq.pop_back();
  • 任意位置删除一个元素：deq.erase(iterator it);
  • 删除 [first,last] 之间的元素：deq.erase(iterator first, iterator last);
  • 清空所有元素：deq.clear();
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { deque<int> deq; for (int i = 0; i < 8; i++) deq.push_back(i); // 头部删除元素 deq.pop_front(); // 末尾删除元素 deq.pop_back(); // 任意位置删除一个元素 deque<int>::iterator it = deq.begin(); deq.erase(it); // 删除[first,last]之间的元素 deq.erase(deq.begin(), deq.begin()+1); // 遍历显示 for (it = deq.begin(); it != deq.end(); it++) cout << *it << " "; cout << endl; // 清空所有元素 deq.clear(); // 遍历显示 for (it = deq.begin(); it != deq.end(); it++) cout << *it << " "; // 输出：3 4 5 6 cout << endl; return 0; }

3.4 访问函数

  • 下标访问：deq[1]; // 并不会检查是否越界
  • at 方法访问：deq.at(1); // 以上两者的区别就是 at 会检查是否越界，是则抛出 out of range 异常
  • 访问第一个元素：deq.front();
  • 访问最后一个元素：deq.back();
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { deque<int> deq; for (int i = 0; i < 6; i++) deq.push_back(i); // 下标访问 cout << deq[0] << endl; // 输出：0 // at方法访问 cout << deq.at(0) << endl; // 输出：0 // 访问第一个元素 cout << deq.front() << endl; // 输出：0 // 访问最后一个元素 cout << deq.back() << endl; // 输出：5 return 0; }

3.5 其他函数

  • 多个元素赋值：deq.assign(int nSize, const T& x); // 类似于初始化时用数组进行赋值
  • 交换两个同类型容器的元素：swap(deque&);
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { // 多个元素赋值 deque<int> deq; deq.assign(3, 1); deque<int> deq2; deq2.assign(3, 2); // 交换两个容器的元素 deq.swap(deq2); // 遍历显示 cout << "deq: "; for (int i = 0; i < deq.size(); i++) cout << deq[i] << " "; // 输出：2 2 2 cout << endl; // 遍历显示 cout << "deq2: "; for (int i = 0; i < deq2.size(); i++) cout << deq2[i] << " "; // 输出：1 1 1 cout << endl; return 0; }

四、迭代器与算法

1. 迭代器

  • 开始迭代器指针：deq.begin();
  • 末尾迭代器指针：deq.end(); // 指向最后一个元素的下一个位置
  • 指向常量的开始迭代器指针：deq.cbegin(); // 意思就是不能通过这个指针来修改所指的内容，但还是可以通过其他方式修改的，而且指针也是可以移动的。
  • 指向常量的末尾迭代器指针：deq.cend();
  • 反向迭代器指针，指向最后一个元素：deq.rbegin();
  • 反向迭代器指针，指向第一个元素的前一个元素：deq.rend();
#include <iostream>
#include <deque> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { deque<int> deq; deq.push_back(1); deq.push_back(2); deq.push_back(3); cout << *(deq.begin()) << endl; // 输出：1 cout << *(--deq.end()) << endl; // 输出：3 cout << *(deq.cbegin()) << endl; // 输出：1 cout << *(--deq.cend()) << endl; // 输出：3 cout << *(deq.rbegin()) << endl; // 输出：3 cout << *(--deq.rend()) << endl; // 输出：1 cout << endl; return 0; }

2. 算法

  • 遍历元素
deque<int>::iterator it;
for (it = deq.begin(); it != deq.end(); it++)
    cout << *it << endl; // 或者 for (int i = 0; i < deq.size(); i++) { cout << deq.at(i) << endl; }

  • 元素翻转
#include <algorithm>
reverse(deq.begin(), deq.end());

  • 元素排序
#include <algorithm>
sort(deq.begin(), deq.end()); // 采用的是从小到大的排序

// 如果想从大到小排序，可以采用先排序后反转的方式，也可以采用下面方法: // 自定义从大到小的比较器，用来改变排序方式 bool Comp(const int& a, const int& b) { return a > b; } sort(deq.begin(), deq.end(), Comp);

五、总结

可以看到，deque 与 vector 的用法基本一致，除了以下几处不同：

  • deque 没有 capacity() 函数，而 vector 有；
  • deque 有 push_front() 和 pop_front() 函数，而 vector 没有；
  • deque 没有 data() 函数，而 vector 有。

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转载自www.cnblogs.com/elvisHuster/p/12584537.html
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