STL之deque容器

1.deque容器基本概念

     1.1  Vector容器是单向开口的连续内存空间，deque则是一种双向开口的连续线性空间。

所谓的双向开口，意思是可以在头尾两端分别做元素的插入和删除操作，当然，vector

容器也可以在头尾两端插入元素，但是在其头部操作效率奇差，无法被接受。

      

　　Deque容器和vector容器最大的差异，一在于deque允许使用常数项时间对头端进行元素的插入和

删除操作。二在于deque没有容量的概念，因为它是动态的以分段连续空间组合而成，随时可以增

加一段新的空间并链接起来，换句话说，像vector那样，”旧空间不足而重新配置一块更大空间，然

后复制元素，再释放旧空间”这样的事情在deque身上是不会发生的。也因此，deque没有必须要提供

所谓的空间保留(reserve)功能。

　　虽然deque容器也提供了Random Access Iterator,但是它的迭代器并不是普通的指针，其复杂度和

vector不是一个量级，这当然影响各个运算的层面。因此，除非有必要，我们应该尽可能的使用vector，而

不是deque。对deque进行的排序操作，为了最高效率，可将deque先完整的复制到一个vector中，对vector

容器进行排序，再复制回deque。

       1.2 deque容器实现原理

　　Deque容器是连续的空间，至少逻辑上看来如此，连续现行空间总是令我们联想到array和vector,array无法

成长，vector虽可成长，却只能向尾端成长，而且其成长其实是一个假象，事实上(1) 申请更大空间 (2)原数据复

制新空间 (3)释放原空间 三步骤，如果不是vector每次配置新的空间时都留有余裕，其成长假象所带来的代价是

非常昂贵的。

　　Deque是由一段一段的定量的连续空间构成。一旦有必要在deque前端或者尾端增加新的空间，便配置一段

连续定量的空间，串接在deque的头端或者尾端。Deque最大的工作就是维护这些分段连续的内存空间的整体性

的假象，并提供随机存取的接口，避开了重新配置空间，复制，释放的轮回，代价就是复杂的迭代器架构。

　　既然deque是分段连续内存空间，那么就必须有中央控制，维持整体连续的假象，数据结构的设计及迭代器的

前进后退操作颇为繁琐。Deque代码的实现远比vector或list都多得多。

2.deque常用API

    2.1 deque构造函数

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。

   2.2 deque赋值操作

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& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符 
swap(deq);// 将deq与本身的元素互换

   2.3 deque大小操作

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

  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。

  2.4 deque双端插入和删除操作

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

  2.5 deque数据存取

at(idx);//返回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range。
operator[];//返回索引idx所指的数据，如果idx越界，不抛出异常，直接出错。
front();//返回第一个数据。
back();//返回最后一个数据

   2.6 deque插入操作

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。

  2.7 deque删除操作

clear();//移除容器的所有数据
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。

代码示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
#include <deque>
#include <algorithm>
/*
deque构造函数
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。

3.3.3.2 deque赋值操作
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& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
swap(deq);// 将deq与本身的元素互换

3.3.3.3 deque大小操作
deque.size();//返回容器中元素的个数
deque.empty();//判断容器是否为空
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。
*/
void printDeque(const deque<int>&d)
{
    //iterator 普通迭代器  reverse_iterator 逆序迭代器  const_iterator 只读迭代器
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end();it++)
    {
        //*it = 100000;
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01()
{
    deque<int>d;

    d.push_back(10);
    d.push_back(40);
    d.push_back(30);
    d.push_back(20);

    printDeque(d);

    deque<int>d2(d.begin(), d.end());
    d2.push_back(10000);

    //交换
    d.swap(d2);

    printDeque(d);


    // d2  10 40 30 20
    if (d2.empty())
    {
        cout << "为空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "不为空 大小为：" <<d2.size() << endl;
    }
}

/*
deque双端插入和删除操作
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

3.3.3.5 deque数据存取
at(idx);//返回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range。
operator[];//返回索引idx所指的数据，如果idx越界，不抛出异常，直接出错。
front();//返回第一个数据。
back();//返回最后一个数据
3.3.3.6 deque插入操作
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。
3.3.3.7 deque删除操作
clear();//移除容器的所有数据
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。

*/

void test02()
{
    deque<int>d;
    d.push_back(10);
    d.push_back(30);
    d.push_back(20);
    d.push_front(100);
    d.push_front(200);

    printDeque(d); // 200 100 10 30 20

    //删除 头删 尾删
    d.pop_back();
    d.pop_front();
    printDeque(d); // 100 10 30

    cout << "front: " << d.front() << endl;
    cout << "back: " << d.back() << endl;

    //插入
    deque<int>d2;
    d2.push_back(50);
    d2.push_back(60);
    d2.insert(d2.begin(), d.begin(), d.end());
    printDeque(d2);  //  100 10 30 50 60


}

//排序规则
bool myCompare(int v1, int v2)
{
    return v1 > v2; // 100 10
}

//排序 sort
void test03()
{
    deque<int>d;
    d.push_back(5);
    d.push_back(15);
    d.push_back(3);
    d.push_back(40);
    d.push_back(7);

    printDeque(d);
    //排序
    sort(d.begin(), d.end());

    printDeque(d);

    //从大到小
    sort(d.begin(), d.end(), myCompare);
    printDeque(d);

}

int main(){

    //test01();

    //test02();

    test03();

    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}