C++中STL容器之双端队列—

1.双端队列介绍

双端队列(dequeue) 与vector很类似，采用线性表顺序存储结构，且支持随机访问，即可以直接用下标来访问元素。但与vector有区别:

deque采用分块的线性存储结构来存储数据，每块的大小一般为512B，将之称为deque块;
所有的deque块使用一个map块进行管理，每个map数据项记录各个deque块的首地址,所以允许较为快速的随机访问;
即它不像vector 把所有的对象保存在一块连续的内存块，而是采用多个连续的存储块，并且在一个映射结构中保存对这些块及其顺序的跟踪；
这样的话，deque块在头部和尾部都可以插入和删除,而不需要移动其他元素。
- 1.使用push_back()方法在尾部插入元素，会扩张队列;
- 2.使用push_front()方法在首部插入元素和使用insert()方法在中间插入元素(覆盖原有元素,不会增加新元素)。
一般来说，当考虑到容器元素的内存分配策略和操作的性能时deque相当于vector更有优势。它是vector和list的结合，复杂度处于二者之间。

复杂度

操作	复杂度
push_front()	O(1)
pop_front()	O(1)
push_back()	O(1)
pop_back()	O(1)
insert()	O(n)
erase()	O(n)
访问	O(1)

2.双端队列基本用法

2.1 dequeue的创建

与vector类似,deque<Type> d;

2.2 dequeue常见用法

操作	含义
a.push_back(e)	在尾部插入元素e,会不断扩张队列
a.push_front(e)	在头部插入元素e
a.pop_front()	在头部删除数据
a.pop_back()	在尾部删除数据
a.resize(num)	重新指定队列的长度
a.size()	返回容器中实际数据个数
a.max_size() //返回容器中最大数据的数量

简单测试代码:

#include<iostream>
#include<deque>
using namespace std;//用下标遍历队列
void showdeque1(deque<int>& d) {for (int i = 0; i < d.size(); i++) cout << d[i] << " ";cout << endl;
}
//用迭代器迭代队列
void showdeque2(deque<int>& d) {for (deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) cout << *it << " ";cout << endl;
}
int main()
{deque<int> d; //初始化一个双端队列//从尾部插入元素[1,2,3,4,5],会不断扩张队列for (int i = 1; i <= 5; i++) d.push_back(i);//遍历双端队列cout << "初始队列:";showdeque1(d);//从头部插入元素,会将另一头的元素出队d.push_front(6);d.push_front(7);//用迭代器迭代队列cout << "在头部插入6,7后的队列:";showdeque2(d);//在双端队列的头部删除元素d.pop_front();cout << "删除一个头部元素后:";showdeque1(d);//在双端队列的尾部删除元素d.pop_back();cout << "删除一个尾部元素后:";showdeque1(d);//从中间插入元素d.insert(d.begin() + 1, 100);cout << "在开头的第二个位置插入元素100:";showdeque1(d);//删除中间元素d.erase(d.end() - 2);cout << "删除倒数第二个元素:";showdeque1(d);cout << "size = " << d.size() << endl;//重新指定大小,容量增加默认值为0d.resize(6);cout << "扩容到size = 6 :";showdeque1(d);cout << "减少容量到size = 2:";d.resize(2); showdeque1(d);d.clear();cout << "清除容器后empty?" << d.empty() << endl;system("pause");return 0;
}

程序输出:

初始队列:1 2 3 4 5
在头部插入6,7后的队列:7 6 1 2 3 4 5
删除一个头部元素后:6 1 2 3 4 5
删除一个尾部元素后:6 1 2 3 4
在开头的第二个位置插入元素100:6 100 1 2 3 4
删除倒数第二个元素:6 100 1 2 4
size = 5
扩容到size = 6 :6 100 1 2 4 0
减少容量到size = 2:6 100
清除容器后empty?1

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