【STL】容器 > 顺序容器 > deque(双端队列)

deque和vector类似，支持快速随机访问。二者最大的区别在于，vector只能在末端插入数据，而deque支持双端插入数据。deque的内存空间分布是小片的连续，小片间用链表相连，实际上内部有一个map的指针。deque空间的重新分配要比vector快，重新分配空间后，原有的元素是不需要拷贝的。

一、内部实现

本质是动态数组加索引

deque是双端队列可在头和尾部插入、删除元素。

deque动态地以分段连续空间组合而成，随时可以增加一段新的连续空间并链接起来。不提供空间保留功能。
注意：除非必要，我们尽可能选择使用vector而非deque，因为deque的迭代器比vector迭代器复杂很多。对deque排序，为了提高效率，可先将deque复制到一个vector上排序，然后再复制回deque。
deque采用一块map（不是STL的map容器）作为主控，其为一小块连续空间，其中每个元素都是指针，指向另一段较大的连续空间（缓冲区）。
deque的迭代器包含4个内容：
1）cur：迭代器当前所指元素
2）first：此迭代器所指的缓冲区的头。
3）last：缓冲区尾。
4）node：指向管控中心。

二、使用deque

　　deque和vector一样都是标准模板库中的内容，deque是双端队列，在接口上和vector非常相似，在许多操作的地方可以直接替换。 

　　Deque成员函数

函数

描述

c.assign(beg,end)
c.assign(n,elem)

将[beg; end)区间中的数据赋值给c。
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()

传回迭代器重的可一个数据。

c.clear()

移除容器中所有数据。

deque<Elem> c
deque<Elem> c1(c2)
Deque<Elem> c(n)
Deque<Elem> c(n, elem)
Deque<Elem> c(beg,end)
c.~deque<Elem>()

创建一个空的deque。
复制一个deque。
创建一个deque，含有n个数据，数据均已缺省构造产生。
创建一个含有n个elem拷贝的deque。
创建一个以[beg;end)区间的deque。
销毁所有数据，释放内存。

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)
c.erase(beg,end)

删除pos位置的数据，传回下一个数据的位置。
删除[beg,end)区间的数据，传回下一个数据的位置。

c.front()

传回地一个数据。

get_allocator

使用构造函数返回一个拷贝。

c.insert(pos,elem)
c.insert(pos,n,elem)
c.insert(pos,beg,end)

在pos位置插入一个elem拷贝，传回新数据位置。
在pos位置插入>n个elem数据。无返回值。
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。

C1.swap(c2)
Swap(c1,c2)

将c1和c2元素互换。
同上操作。

　　Deque操作

函数

描述

operator[]

返回容器中指定位置的一个引用。

deque: 是一个double-ended queue,
    1)支持随即存取，也就是[]操作符，
    2)支持两端操作，push(pop)-back(front)，在两端操作上与list效率差不多

    因此在实际使用时，如何选择这三个容器中哪一个，应根据你的需要而定，一般应遵循下面的原则：
    1、如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector
    2、如果你需要大量的插入和删除，而不关心随即存取，则应使用list
    3、如果你需要随即存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque。

说明

#include <deque>deque容器类与vector类似，支持随机访问和快速插入删除，它在容器中某一位置上的操作所花费的是线性时间。与vector不同的是，deque还支持从开始端插入数据：push_front()。

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。

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

简介：

deque双端队列容器(double-ended queue)与vector非常相似，算法的时间复杂度也是常数阶O(1)，deque内部的数据机制和执行性能与vector不同，一般说来，当考虑到 容器元素的内存分配策略和操作的性能时，deque相对vector较为有优势。deque双端队列采用分块的线性结构来存储数据，具有高效的删除首尾元 素的函数，由于deque容器是以deque块为单位进行内存的分配，并使用了二级的Map进行管理，因此不容易实现类似于vector的 capacity和reverse函数，而且deque容器也不需要这样的获取和调整容器大小的函数。

deque应用基础：

创建deque对象：

1、deque() 创建一个空的deque对象。

如：deque<int> d;

2、deque(size_type n) 创建一个具有n个元素的deque对象，每个deque元素具有它的类型下的默认值。

如：deque<int> d(10);

3、deque(size_type n, const T& value) 创建一个具有n个元素的deque对象，每个元素具有初始值value。

如：deque<int> d(10, 5);

4、deque(const deque&) 通过拷贝一个deque对象的各个元素值，创建一个新的deque对象。

如：deque<int> d1(10, 5);        deque<int> d2(d1);

5、 deque(const InputIterator first, const InputIterator last, const A& a=A()) 通过拷贝迭代器区间[first, last)的元素值，创建一个新的deque对象中，内存分配器可省略。

如：int iArray[] = {1,2,3};      deque<int> d(iArray, iArray+3);

初始化赋值：

deque提供的push_back函数常用来进行deque容器的初始化，push_back函数在容器的尾端插入新元素value。

void push_back(const T&)

元素的遍历访问：

deque的元素可采用数组或迭代器的方式进行遍历访问。

元素的插入：

由于deque使用了两个迭代器分别指向双端队列的首尾，因此deque具有高效的头部插入元素的函数push_front()

void push_front(const T&)

其它位置的插入，将涉及相关元素的移位拷贝，insert函数的一个较常用的原型为：

iterator insert(iterator pos, const T& x)

元素的删除：

void pop_front() 删除deque的第一个元素

void pop_back() 删除deque的最后一个元素

iterator erase(iterator pos) 删除迭代器pos所指的元素

iterator erase(iterator first, iterator last) 删除迭代器区间[first, last)的所有元素

void clear() 调用erase函数，清除所有元素

元素的反向遍历：

reverse_iterator rbegin()

reverse_iterator rend()

deque的交换：

void swap(deque&)

 

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1. #include <iostream>  
2. #include <deque>  
3. #include <string>  
4. #include <algorithm>  
5. #include <iterator>  
6. using namespace std;  
7.   
8. int main()  
9. {  
10.     // create empty deque of strings  
11.     deque<string> coll;  
12.   
13.     // insert several elements  
14.     coll.assign (3, string("string"));  
15.     coll.push_back ("last string");  
16.     coll.push_front ("first string");  
17.   
18.     // print elements separated by newlines  
19.     copy (coll.begin(), coll.end(),ostream_iterator<string>(cout,"\n"));  
20.     cout << endl;  
21.   
22.     // remove first and last element  
23.     coll.pop_front();  
24.     coll.pop_back();  
25.   
26.     // insert ``another'' into every element but the first  
27.     for (unsigned i=1; i<coll.size(); ++i)  
28.     {  
29.         coll[i] = "another " + coll[i];  
30.     }  
31.   
32.     // change size to four elements  
33.     coll.resize (4, "resized string");  
34.   
35.     // print elements separated by newlines  
36.     copy (coll.begin(), coll.end(),ostream_iterator<string>(cout,"\n"));  
37. }  
38. /************************************ 
39. ÔËÐнá¹û£º 
40. first string 
41. string 
42. string 
43. string 
44. last string 
45.  
46. string 
47. another string 
48. another string 
49. resized string 
50.  
51. Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.944 s 
52. Press any key to continue. 
53.  
54. *************************************/