deque容器基本概念

定义

双端数组，它是C++标准库中的容器之一，用于存储和管理数据可以对头端进行插入删除操作
“deque” 是英文 “double-ended queue” 的缩写，它是一种允许在两端进行高效插入和删除操作的数据结构。因此，在中文中常常将其称为 “双端队列” 或者 “双向队列”。
deque 提供了类似于 vector 的动态数组功能，但同时也允许在两端高效地插入和删除元素

特点

双端性

deque 容器允许在容器的前端和后端进行高效的插入和删除操作。这使得 deque 可以作为一个双端队列使用，可以在队列的两端进行元素的出队和入队操作。

动态大小

deque 容器的大小可以动态地增长和缩小，可以根据需要自动调整存储空间。与 vector 不同，deque 不会在每次插入或删除时进行内存重新分配。

随机访问

deque 支持通过索引来随机访问元素。可以使用 [] 操作符或 .at() 成员函数来访问指定位置的元素。与 vector 类似，访问元素的时间复杂度为 O(1)。

插入和删除

deque 提供了多种插入和删除元素的方法。可以使用 push_front() 和 pop_front() 在前端插入和删除元素，也可以使用 push_back() 和 pop_back() 在后端插入和删除元素。此外，还可以使用 insert() 和 erase() 在指定位置插入和删除元素。

高效内存管理

deque 使用分段连续的存储区来存储元素，每个存储区称为一个缓冲区（buffer）。这种存储机制使得在 deque 的两端进行插入和删除操作时具有较高的效率，因为元素的移动成本相对较低。

迭代器支持

deque 支持正向和反向迭代器，可以使用迭代器遍历容器中的元素。迭代器可用于访问、修改和遍历 deque 中的元素。deque容器的迭代器也是支持随机访问的

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

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构造函数

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

deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，就不举例了
可以参考上文—— Day 23 C++ vector容器

注意： beg和end 都是迭代器

deque赋值操作

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。

deque赋值操作也与vector相同,也不举例了
可以参考上文—— Day 23 C++ vector容器

对vector容器的大小操作

函数原型

• empty(); //判断容器是否为空

• size(); //返回容器中元素的个数

• resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值0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。

• 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。

deque容器和vector容器的大小操作几乎一致，只是少了容量，就不举例了
可以参考上文—— Day 23 C++ vector容器

注意

​ deque可以动态地增长和缩小， deque没有容量的概念。与 vector 不同，deque 内部使用多个存储块来存储元素，这些存储块可以动态地分配和释放。
在 deque 中，无需关心容量的问题，可以随时在队列的两端插入或删除元素而不用担心超出容量这一问题。deque 内部会自动管理存储块的分配和释放，以适应元素的添加和删除操作。

deque 插入和删除

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。

总结

插入和删除提供的位置是迭代器

插入多个数据无返回值，删除返回下一个数据位置

插入，则原来位置的数据往后挪

示例

#include <iostream>
#include <deque>int main() {std::deque<int> myDeque;// 在尾部添加元素myDeque.push_back(1);myDeque.push_back(2);myDeque.push_back(3);// 在头部插入元素myDeque.push_front(0);// 删除尾部元素myDeque.pop_back();// 删除头部元素myDeque.pop_front();// 在指定位置插入元素std::deque<int>::iterator it = myDeque.begin();it++; // 移动到第二个位置myDeque.insert(it, 10); // 在第二个位置插入元素// 删除指定位置的元素it = myDeque.begin(); // 移动到第一个位置it++; // 移动到第二个位置myDeque.erase(it); // 删除第二个位置的元素// 清空容器myDeque.clear();// 输出容器中的元素for (int i : myDeque) {std::cout << i << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

deque 数据存取操作

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

deque数据存取操作也与vector相同,不举例
可以参考上文—— Day 23 C++ vector容器

deque 排序

sort算法

• sort(iterator beg, iterator end) //对beg和end区间内元素进行排序
• sort算法非常实用，使用时需要引用头文件 algorithm

sort() 函数是用于对指定范围内的元素进行排序的标准库函数。它接受两个迭代器作为参数，分别表示待排序范围的起始位置和结束位置。

template <class RandomAccessIterator>
void sort (RandomAccessIterator beg, RandomAccessIterator end);

参数解释

• beg：待排序范围的起始位置的迭代器
• end：待排序范围的结束位置的迭代器

注意

• 待排序范围应该是一个随机访问迭代器范围（例如数组或向量）。
  array, verctor, deque , string
• sort() 函数会按照默认的比较函数对元素进行升序排序。

示例

#include <deque>
#include <algorithm>void printDeque(const deque<int>& d) 
{for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{deque<int> d;d.push_back(10);d.push_back(20);d.push_front(100);d.push_front(200);printDeque(d);sort(d.begin(), d.end());printDeque(d);}int main() {test01();system("pause");return 0;
}