【C++ STL】细数C++ STL 的那些事 -- deque(双端队列)

1）概述

deque 是顺序性容器，是一种双向开口的连续线性空间。可以在头尾分别做元素的的安插和删除操作；vector当然也可以在头尾两端做动作，但是其头部动作效率奇差。deque和vector最大的差异在于：deque允许在常数时间内对两端进行元素的插入或删除操作；deque没有所谓容量的概念，因为它是以分段的连续空间组合而成，随时可以增加一段空间拼接起来，不存在像vector那样“因空间不足而分配一块更大的空间然后复制元素”问题。

排序问题：deque提供random access iterator，但并不是原生指标。其实现的复杂度也很大，这也影响到相关算法的效率。所以如非必要，应该尽量使用vector而不是deque。对的确进行排序时，可以先将元素复制到一个vector，排序后再复制回deque。

存储结构：deque采用的是一种分段连续空间存储结构，采用一个map（不是stl中的map）来管理这些空间段。map是一段连续空间，其中每个元素都是指针。指向另外一段较大的连续线性空间，成为缓冲区。缓冲区才是deque的存储空间主体。缓冲区扩充相当繁琐！！！

【注意】deque，当使用插入删除操作的时候是一个更好的选择。其余时选择vector比较合适

2）使用

需加载的头文件: #include<deque>
using namespace std;

3）主要方法

构造：

　　 deque<Elem> c 创建一个空的deque

　　 deque<Elem> c1(c2) 复制一个deque。

　　 deque<Elem> c(n) 创建一个deque，含有n个数据，数据均已缺省构造产生。

　　 deque<Elem> c(n, elem) 创建一个含有n个elem拷贝的deque

　　 deque<Elem> c(beg,end) 创建一个以[beg;end)区间的deque

　　 c.~deque<Elem>() 销毁所有数据，释放内存

方法：

　　 c.assign(beg,end) 将[beg; end)区间中的数据赋值给c。

　　 c.assign(n,elem) 将n个elem的拷贝赋值给c。

　　 c. at(idx) 传回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range。

　　 c.back() 传回最后一个数据，不检查这个数据是否存在。

　　 c.begin() 传回迭代器中的第一个数据？？？？？

　 c.clear() 移除容器中所有数据。

　　 c.empty() 判断容器是否为空。

　　 c.end() 指向迭代器中的最后一个数据地址。

　　 c.erase(pos) 删除pos位置的数据，传回下一个数据的位置。

　 　 c.erase(beg,end) 删除[beg,end)区间的数据，传回下一个数据的位置。

　　 c.front() 传回第一个数据。

　　 get_allocator 使用构造函数返回一个拷贝。

　　 c.insert(pos,elem) 在pos位置插入一个elem拷贝，传回新数据位置

　　 c.insert(pos,n,elem) 在pos位置插入n个elem数据。无返回值

　　 c.insert(pos,beg,end) 在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值

　　 c.max_size() 返回容器中最大数据的数量。

　　 c.pop_back() 删除最后一个数据。

　　 c.pop_front() 删除头部数据。

　　 c.push_back(elem) 在尾部加入一个数据。

　　 c.push_front(elem) 在头部插入一个数据。

　　 c.rbegin() 传回一个逆向队列的第一个数据。

　　 c.rend() 传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。

　　 c.resize(num) 重新指定队列的长度。

　　 c.size() 返回容器中实际数据的个数。

　　 c.swap(c2) =swap(c1,c2) 将c1和c2元素互换。

4）例子

#include <deque>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
	deque<int> deq(20); //创建一个20个元素的双端队列 
	deque<int>::iterator pos; //迭代器 
	int i;

	
	for (i = 0; i < 20; ++i)
		deq[i] = i;
	
	printf("输出deque中数据:\n");
	for (i = 0; i < 20; ++i)
		printf("%d ", deq[i]);
	putchar('\n');//比cout 快 


	printf("\n在头尾加入新数据...\n");
	deq.push_back(100);   //在尾插入 
	deq.push_front(i);   //在头插入 

	printf("\n输出deque中数据:\n");
	for (pos = deq.begin(); pos != deq.end(); pos++)
		printf("%d ", *pos);
	putchar('\n');

	//查找
	const int FINDNUMBER = 19;
	printf("\n查找%d\n", FINDNUMBER);
	pos = find(deq.begin(), deq.end(), FINDNUMBER); //#include <algorithm>
	if (pos != deq.end())
		printf("find %d success\n", *pos);
	else
		printf("find failed\n");


	printf("\n在头尾删除数据...\n");
	deq.pop_back();
	deq.pop_front();
		
		
    printf("\n交换后输出deque2中数据:\n");	
    deque<int> deq2(20);
	deq2.swap(deq);
    for (pos = deq2.begin(); pos != deq2.end(); pos++)
		printf("%d ", *pos);
	putchar('\n');
	
	printf("\n输出deque中最大数据的数量:\n");
		printf("%d ", deq.max_size());
		
	putchar('\n');
	return 0;
}

puts(char *string)

5）比较deque和vector

当执行大数据量的调用push_back()的时候，记住要调用vector::reserve()。

当你分配很多内存单元的时候，记住使用deque回收内存要比vector消耗时间多。

如果你计划使用insert()，或者需要pop_front()，那就使用deque。

对于访问数据，vector::at()效率最高。