C++ deque容器

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特性

  1. deque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

  2. 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。

  3. 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。

  4. vectorlist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

  1. 除了在频繁在头部或尾部进行插入和删除操作外,dequelistforward_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startdeque::end()返回迭代器的finish,这两个迭代器都是dequedata 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stackqueue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