本文已参与「新人创作礼」活动,一起开启掘金创作之路。
特性
-
deque
是双端队列不规则的首字母缩写,双端队列是动态大小的序列式容器,其可以向两端进行伸缩。 -
特定的库可以以不同的方式实现
deque
,但通常都是一种动态数组。不论在何种情况下,它都允许通过随机访问迭代器直接访问单个元素,可以根据需要动态的伸缩。 -
因此,
deque
提供了一些与vector
相似的功能,但deque
在头部和尾部进行数据插入和删除操作更加高效。 与vector
不同的是,deque
不能保证所有的元素存储在连续的空间中,在deque
中通过指针 + 偏移量方式访问元素可能会导致非法的操作。 -
vector
与list
提供了相似的接口,因此其具有类似的用途,但是内部的实现原理不同:
vector
使用使用了动态数组,该数组通常需要动态增长;
deque
中的元素可能分散在不同的存储块中,在deque
中保存了一些必要的信息,通常用来在常数范围内直接访问deque
中的任何一个元素,所以deque
的内部实现比vector
复杂,但是这些额外信息使得deque
在某些情况下增长更加的高效,特别是在序列比较大,重新分配成本比较高的情况下。
- 除了在频繁在头部或尾部进行插入和删除操作外,
deque
比list
和forward_list
的性能更差。
迭代器
双端队列底层是一段假想的连续空间,实际是分段连续的,为了维护其“整体连续”的假象,落在了deque
的迭代器身上。
deque中存在:迭代器,中控器,缓冲区。
deque::begin()
返回迭代器的start
,deque::end()
返回迭代器的finish
,这两个迭代器都是deque
的data member
。
它就是一个靠中控映射实现的结构。
小结
deque
在序列式容器中出现场景比较少,因为:
- 如果只是简单的存储元素,使用
vector
即可 - 如果对元素任意位置进行插入或者删除操作比较多,使用
list
即可
deque
最大的应用:用其作为标准库中stack
和queue
的底层结构。
用deque实现queue
template<class T, class Container = deque<T>>
class Queue{
public:
void Push(const T& x){
_con.push_back(x);
}
void Pop(){
_con.pop_front(); //不是vector的成员函数
}
size_t Size(){
_con.size();
}
bool Empty(){
return _con.empty();
}
const T& Front(){
return _con.front();
}
const T& Back(){
return _con.back();
}
private:
Container _con;
};
测试代码:
void TestQueue() {
/* 都支持 */
/*适配体现在第二个模板参数可以使用不同的容器,然后适配生成的queue效果是一样的*/
//Queue<int, list<int>> q;
//Queue<int, deque<int>> q;
Queue<int, vector<int>> q; //vector没有pop_front()方法,需要用户显示给出即可支持
q.Push(1);
q.Push(2);
q.Push(3);
q.Push(4);
while (!q.Empty()) {
cout << q.Front() << endl;
q.Pop();
}
}
输出结果:
1
2
3
4