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C++ STL 双端队列(Deque)

STL 中的 deque 是双端队列容器,deque 容器和 vector 容器有很多相似之处,deque 容器也擅长在序列尾部添加或删除元素(时间复杂度为 O(1)),而不擅长在序列中间添加或删除元素。deque 容器也可以根据需要修改自身的容量和大小。

和 vector 不同的是,deque 还擅长在序列头部添加或删除元素,所耗费的时间复杂度也为常数阶 O(1)。并且更重要的一点是,deque 容器中存储元素并不能保证所有元素都存储到连续的内存空间中。

当需要向序列两端频繁的添加或删除元素时,应首选 deque 容器。

deque 语法

使用 deque 容器,必须先引入 <deque> 头文件。

#include <deque>

std::deque<type> values;

下面代码演示了如何创建并使用 deque 容器:

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;

int main(void)
{
deque<string> d;

d.push_back("GetIoT.tech ");
d.push_back("C++ STL");

for (auto i=d.begin(); i<d.end(); i++) {
cout << *i << endl;
}
return 0;
}

执行 g++ main.cpp && ./a.out 编译运行以上程序,输出结果如下:

GetIoT.tech 
C++ STL

这个示例创建了一个 deque 双端队列,并使用 push_back() 存放了元素,最后使用迭代器遍历了所有元素。

deque 成员函数

函数成员函数功能
begin()返回指向容器中第一个元素的迭代器。
end()返回指向容器最后一个元素所在位置后一个位置的迭代器,通常和 begin() 结合使用。
rbegin()返回指向最后一个元素的迭代器。
rend()返回指向第一个元素所在位置前一个位置的迭代器。
cbegin()begin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。
cend()end() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。
crbegin()rbegin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。
crend()rend() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。
size()返回实际元素个数。
max_size()返回容器所能容纳元素个数的最大值。这通常是一个很大的值,一般是 232-1,我们很少会用到这个函数。
resize()改变实际元素的个数。
empty()判断容器中是否有元素,若无元素,则返回 true;反之,返回 false。
shrink _to_fit()将内存减少到等于当前元素实际所使用的大小。
at()使用经过边界检查的索引访问元素。
front()返回第一个元素的引用。
back()返回最后一个元素的引用。
assign()用新元素替换原有内容。
push_back()在序列的尾部添加一个元素。
push_front()在序列的头部添加一个元素。
pop_back()移除容器尾部的元素。
pop_front()移除容器头部的元素。
insert()在指定的位置插入一个或多个元素。
erase()移除一个元素或一段元素。
clear()移出所有的元素,容器大小变为 0。
swap()交换两个容器的所有元素。
emplace()在指定的位置直接生成一个元素。
emplace_front()在容器头部生成一个元素。和 push_front() 的区别是,该函数直接在容器头部构造元素,省去了复制移动元素的过程。
emplace_back()在容器尾部生成一个元素。和 push_back() 的区别是,该函数直接在容器尾部构造元素,省去了复制移动元素的过程。