【c++容器】之deque

1、deque容器基本概念

deque 是 double-ended queue 的缩写,又称双端队列容器。

功能:

  • 双端数组,可以对头端进行插入删除操作

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时像一片连续的内存空间

deque容器的迭代器也是支持随机访问的

2、deque构造函数

功能描述:

  • deque容器构造

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

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;


/*

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
*/

//打印函数  只读
void printDeque1(const deque<int>&d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		//容器里面的数据不可用修改
		//(*it) = 100;
		cout << (*it) << "\t";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	deque<int>d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	//打印
	printDeque1(d1);

	deque<int>d2(d1.begin(), d1.end());    //区间构造
	printDeque1(d2);

	deque<int>d3(10, 100);   //10个100
	printDeque1(d3);

	deque<int>d4(d3);        //拷贝构造
	printDeque1(d4);

}

int main(void)
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

3、deque赋值操作

功能描述:

  • 给deque容器进行赋值

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。

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;


/*
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

*/

//打印函数  只读
void printDeque2(const deque<int>&d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		//容器里面的数据不可用修改
		//(*it) = 100;
		cout << (*it) << "\t";
	}
	cout << endl;
}

void test02()
{
	deque<int>d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque2(d1);

	deque<int>d2;     //等号赋值
	d2 = d1;
	printDeque2(d2);

	//assin赋值
	deque<int>d3;
	d3.assign(d1.begin(), d1.end());
	printDeque2(d3);


	deque<int>d4;
	d4.assign(10, 100);
	printDeque2(d4);
}

int main(void)
{
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

4、deque大小操作

功能描述:

  • 对deque容器的大小进行操作

函数原型:

  • deque.empty(); //判断容器是否为空

  • deque.size(); //返回容器中元素的个数

  • 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。

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;


/*
deque.empty();                    //判断容器是否为空
deque.size();                     /返回容器中元素的个数
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。

*/

//打印函数  只读
void printDeque3(const deque<int>&d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		//容器里面的数据不可用修改
		//(*it) = 100;
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test03()
{
	deque<int>d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque3(d1);

	if (d1.empty())
	{
		cout << "d1为空" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "d1不为空" << endl;
		cout << "d1的大小是:" << d1.size() << endl;
		//deque容器没有容量的概念
	}

	//重新指定大小
	d1.resize(15);        //用0填充
	printDeque3(d1);

	d1.resize(20,1);        //用1填充
	printDeque3(d1);

	d1.resize(5);
	printDeque3(d1);
}

int main(void)
{
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:

  • deque没有容量的概念

  • 判断是否为空 --- empty

  • 返回元素个数 --- size

  • 重新指定个数 --- resize

5、deque 插入和删除

功能描述:

  • 向deque容器中插入和删除数据

函数原型:

两端插入操作:

  • 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

指定位置操作:

  • 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。

  • clear(); //清空容器的所有数据

  • 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。

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;


/*
两端插入操作:
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


*/


//打印函数  只读
void printDeque4(const deque<int>&d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		//容器里面的数据不可用修改
		//(*it) = 100;
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}


void test04()
{
	deque<int>d1;

	//尾插
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);

	//头插
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);

	//打印
	printDeque4(d1);    //200 100 10 20 

	//尾删
	d1.pop_back();
	printDeque4(d1);    //200 100 10

	//头删
	d1.pop_front();
	printDeque4(d1);    //100 10
}


/*
指定位置操作:

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。

*/

void test004()
{
	deque<int>d1;

	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);
	printDeque4(d1);

	//insert
	d1.insert(d1.begin(), 1000);
	printDeque4(d1);

	d1.insert(d1.begin(), 2, 10000);
	printDeque4(d1);

	//按照区间进行插入
	deque<int>d2;
	d2.push_back(1);
	d2.push_back(2);
	d2.push_back(3);

	d1.insert(d1.begin(), d2.begin(), d2.end());          //在d1.begin()的位置 插入d2.begin(), d2.end()区间的值
	printDeque4(d1);

}

/*
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。
clear();                //清空容器的所有数据
*/

void test0004()
{
	deque<int>d1;

	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);
	printDeque4(d1);

	//删除
	deque<int>::iterator it = d1.begin();
	it++;               //迭代器可以偏移
	d1.erase(it);
	printDeque4(d1);

	d1.erase(d1.begin(), d1.end());
	printDeque4(d1);

	//清空
	//d1.clear();
}

int main(void)
{
	test04();
	cout << "-----------------------------------" << endl;
	test004();
	cout << "-----------------------------------" << endl;
	test0004();


	system("pause");
	return 0;
}

总结:

  • 插入和删除提供的位置是迭代器!

  • 尾插 --- push_back

  • 尾删 --- pop_back

  • 头插 --- push_front

  • 头删 --- pop_front

6、deque 数据存取

功能描述:

  • 对deque 中的数据的存取操作

函数原型:

  • at(int idx); //返回索引idx所指的数据

  • 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

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;

/*
at(int idx);      //返回索引idx所指的数据
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

*/

void test05()
{
	deque<int>d1;
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_back(30);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);
	d1.push_front(300);

	//输出
	//通过[]
	for (int i = 0; i < d1.size(); i++)
	{
		cout << d1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

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

	//访问头元素
	cout << "第一个元素是:" << d1.front() << endl;
	cout << "最后一个元素是:" << d1.back() << endl;
}

int main(void)
{
	test05();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:

  • 除了用迭代器获取deque容器中元素,[ ]和at也可以

  • front返回容器第一个元素

  • back返回容器最后一个元素

7、deque 排序

功能描述:

  • 利用算法实现对deque容器进行排序

算法:

  • sort(iterator beg, iterator end) //对beg和end区间内元素进行排序

#include <iostream>
#include <deque>
#include <algorithm>
using namespace std;


void printDequq6(const deque<int>&d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << (*it) << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test06()
{
	deque<int>d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_back(30);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	d.push_front(300);

	cout << "排序前:";
	//输出
	printDequq6(d);

	//排序  支持随机访问的迭代器的容器,都可以用sort算法直接进行排序
	//vector 也可以利用sort排序
	sort(d.begin(), d.end());
	
	cout << "排序后:";    
	printDequq6(d);   //默认升序
}

int main(void)
{
	test06();
	system("pause");
	return 0;
}

总结:sort算法非常实用,使用时包含头文件 algorithm即可

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