浅谈C++|STL之deque篇

发布于:2023-09-14 ⋅ 阅读:(139) ⋅ 点赞:(0)

在这里插入图片描述

一.deque基本概念

功能:

  • 双端数组,可以对头端插入删除操作

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

在这里插入图片描述

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—片连续的内存空间

在这里插入图片描述

. deque容器的迭代器也是支持随机访问的
. deque可以看成链表+vector

二.deque的构造函数

在 C++ 中,std::deque是一种双端队列容器,可以在两端进行高效地插入和删除操作。std::deque 的构造函数有以下几种形式:

  1. 默认构造函数:

    std::deque<T> deque;
    

    创建一个空的双端队列。

  2. 带有大小参数的构造函数:

    std::deque<T> deque(size);
    

    创建一个包含 size 个元素的双端队列,各元素都是默认构造的。

  3. 带有大小和初始值参数的构造函数:

    std::deque<T> deque(size, value);
    

    创建一个包含 size 个元素的双端队列,各元素都被初始化为 value

  4. 区间构造函数:

    std::deque<T> deque(first, last);
    

    创建一个双端队列,其中包含了序列 [first, last) 中的所有元素。

  5. 拷贝构造函数:

    std::deque<T> deque(otherDeque);
    

    创建一个新的双端队列,并用 otherDeque 中的元素进行初始化。

这些构造函数可以根据需要选择使用,根据提供的参数不同,可以创建不同大小、不同初始化值的双端队列。

构造函数 描述
std::deque<T> deque; 默认构造函数,创建一个空的双端队列。
std::deque<T> deque(size); 带有大小参数的构造函数,创建一个包含 size 个默认构造元素的双端队列。
std::deque<T> deque(size, value); 带有大小和初始值参数的构造函数,创建一个包含 size 个初始值为 value 的元素的双端队列。
std::deque<T> deque(first, last); 区间构造函数,创建一个包含范围 [first, last) 中的元素的双端队列。
std::deque<T> deque(otherDeque); 拷贝构造函数,创建一个新的双端队列,并用 otherDeque 中的元素进行初始化。

注意,上述 T 表示模板参数,实际使用时需要根据具体的类型进行替换。构造函数的使用取决于你需要的功能和参数。

三.deque赋值操作

函数名 函数原型 描述
assign() void assign(size_type count, const T& value); 将deque的内容设置为count个value
void assign(InputIterator first, InputIterator last); 将deque的内容设置为从[first, last)范围内的元素
operator= deque& operator=(const deque& other); 将一个deque的内容替换为另一个deque的内容

以上是deque的赋值操作函数的常用原型。根据具体的需求选择合适的函数进行使用。

四.deque的大小操作

函数名 函数原型 描述
empty() bool empty() const; 检查deque是否为空
size() size_type size() const; 返回deque中元素的个数
resize() void resize(size_type count); 改变deque的大小,使其包含count个元素,多余的元素将被删除
void resize(size_type count, const T& value); 改变deque的大小,使其包含count个元素,多余的元素使用value进行填充

五.deque的插入和删除操作

在C++中,deque(双端队列)提供了多种插入和删除操作的方法。下面是deque常用的插入和删除操作函数的示例:

  1. 在末尾插入元素:

    • push_back():在deque的末尾插入一个元素。
    • 示例代码:
      std::deque<int> myDeque;
      myDeque.push_back(10);
      
  2. 在开头插入元素:

    • push_front():在deque的开头插入一个元素。
    • 示例代码:
      std::deque<int> myDeque;
      myDeque.push_front(20);
      
  3. 在指定位置插入元素:

    • insert():在指定位置插入一个或多个元素。
      • 原型1:iterator insert (iterator position, const value_type& val);:在指定位置插入一个元素。
      • 原型2:void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);:在指定位置插入由n个相同值构成的元素。
    • 示例代码:
      std::deque<int> myDeque = {1, 2, 3};
      auto it = myDeque.begin();
      myDeque.insert(it, 5);      // 在开头插入 5
      myDeque.insert(it + 2, 7);  // 在第二个位置插入 7
      myDeque.insert(it + 4, 3, 9); // 在第四个位置插入三个 9
      
  4. 删除末尾的元素:

    • pop_back():删除deque的末尾元素。
    • 示例代码:
      std::deque<int> myDeque = {1, 2, 3};
      myDeque.pop_back();
      
  5. 删除开头的元素:

    • pop_front():删除deque的开头元素。
    • 示例代码:
      std::deque<int> myDeque = {1, 2, 3};
      myDeque.pop_front();
      
  6. 删除指定位置的元素:

    • erase():删除指定位置的一个或多个元素。
      • 原型1:iterator erase (iterator position);:删除指定位置的一个元素。
      • 原型2:iterator erase (iterator first, iterator last);:删除指定范围内的元素。
    • 示例代码:
      std::deque<int> myDeque = {1, 2, 3, 4, 5};
      auto it = myDeque.begin() + 2;  // 删除第三个元素
      myDeque.erase(it);
      
操作函数 函数原型 描述
push_back() void push_back(const T& value); 在deque的末尾插入一个元素
push_front() void push_front(const T& value); 在deque的开头插入一个元素
insert() iterator insert(iterator position, const T& value); 在指定位置插入一个元素
void insert(iterator position, size_type count, const T& value); 在指定位置插入由count个相同值构成的元素
iterator insert(iterator position, InputIterator first, InputIterator last); 在指定位置插入从[first, last)范围内的元素,返回指向第一个插入元素的迭代器
pop_back() void pop_back(); 删除deque的末尾元素
pop_front() void pop_front(); 删除deque的开头元素
erase() iterator erase(iterator position); 删除指定位置的一个元素
iterator erase(iterator first, iterator last); 删除指定范围内的元素
clear() void clear(); 清空deque的所有元素

六. deque的数据存取

下面是将deque的索引和访问操作整理成表格:

索引/访问操作 语法 描述
at() reference at(size_type pos); 返回指定位置上的元素的引用;如果越界,则抛出out_of_range异常
[] reference operator[](size_type pos); 返回指定位置上的元素的引用;不进行越界检查
front() reference front(); 返回deque的第一个元素的引用
back() reference back(); 返回deque的最后一个元素的引用

使用这些操作函数,您可以根据索引访问deque中的元素,也可以直接访问前端和后端的元素。请注意,在使用[]操作符时,需要自己确保不会越界访问。根据具体需求,选择适合的操作方法来获取和访问deque中的元素。

七.函数接口

好的,补充完整的表格如下:

函数接口 描述
push_back(x) 在队列的尾部添加元素 x
push_front(x) 在队列的头部添加元素 x
pop_back() 移除队列尾部的元素
pop_front() 移除队列头部的元素
size() 返回队列中的元素个数
empty() 判断队列是否为空,如果为空则返回 true,不为空则返回 false
clear() 清空队列中的所有元素
at(pos) 访问指定位置的元素
operator[] 访问指定位置的元素
front() 获取队列头部的元素
back() 获取队列尾部的元素
begin() 返回指向队列开头的迭代器
end() 返回指向队列末尾(最后一个元素的下一个位置)的迭代器
rbegin() 返回指向队列末尾的逆向迭代器(反向开始遍历)
rend() 返回指向队列开头的逆向迭代器(反向结束遍历,相当于正向的末尾元素的下一个位置)
assign(iter_first, iter_last) 将迭代器范围内的元素赋值给deque
assign(n, value) 将deque中的元素数量修改为n,所有元素都设置为value
insert(pos, value) 在pos位置插入单个元素
insert(pos, n, value) 在pos位置插入n个值为value的元素
insert(pos, iter_first, iter_last) 在pos位置插入迭代器范围内的元素
erase(pos) 移除pos位置上的元素
erase(iter_first, iter_last) 移除迭代器范围内的元素
swap(deque2) 交换两个deque的内容
resize(num) 修改deque中的元素数量,若num小于当前数量,会删除多余的元素
resize(num, value) 修改deque中的元素数量,若num小于当前数量,会删除多余的元素,并将新增的元素赋值为value

网站公告

今日签到

点亮在社区的每一天
去签到