【C++ STL】Deques

1、结构

  容器deque和vector非常相似,也是采用动态数组来管理元素,提供随机存取,有着和vector几乎一样的接口,不同的是deque的动态数组头尾都开放,因此可以在头尾都可以进行快速的安插和删除。

【C++ STL】Deques

  为了获取这种能力,deque通常实作为一组独立区块,第一区块朝某方向扩展,最后一区块朝另一方向扩展。

【C++ STL】Deques

2、deque能力

2.1 与vector区别

  两端都能快速安插和删除元素。

  存取元素时,deque内部结构会多一个间接的过程,所以存取和迭代器的动作会稍微慢一些。

  迭代器需要在不同的内存区块跳转,所以必须是特殊的智能型指针,非一般指针。

  deque不支持对容量和内存重分配时机的控制,除了头尾两端,在任何地方删除或者增加元素都会使reference、pointers、iterators失效。deque的内存分配优于vector,由其内部可知,deque不必在内存重新分配时复制所有元素。

  deque的内存区块不再被使用时,会被释放。deque的内存大小是可缩减的。

2.2 与vector的共同点

  在中段部分安插、移除元素的速度相对较慢,因为所有的元素都需要移动或者腾出填补空间。

  迭代器属于random access iterator(随机存取迭代器)。

2.3 适用场景

  需要在两段安插或者删除元素

  无需引用容器内的元素

  要求释放不再使用的元素。

3、操作函数

3.1 构造函数和析构函数

操作

效果

deque<Elem> c

产生一个空的deque

deque<Elem> c1(c2)

针对某个同型deque产生一个副本(所有元素都被拷贝)

deque<Elem> c(n)

产生一个包含n个元素的deque,这些元素均以default构造函数产生。

deque<Elem> c(n,elem)

产生一个包含n个元素的deque,这些元素均是elem的副本

deque<Elem> c(beg,end)

产生一个deque,以区间[beg,end)内的元素作为初值

c.~deque<Elem>()

销毁所有元素,释放内存

3.2 非变动操作

操作

效果

c.size()

返回当前的元素数量

c.empty()

判断大小是否为零,等同于0 == size(),效率更高

c.max_size()

返回能容纳的元素最大数量

c1 == c2

判断c1是否等于c2

c1 != c2

判断c1是否不等于c2(等同于!(c1==c2))

c1 < c2

判断c1是否小于c2

c1 > c2

判断c1是否大于c2

c1 <= c2

判断c1是否小于等于c2(等同于!(c2<c1))

c1 >= c2

判断c1是否大于等于c2 (等同于!(c1<c2))

c.at(idx)

返回索引idx所标示的元素,如果idx越界,抛出out_of_range

c[idx]

返回索引idx所标示的元素,不进行范围检查

c.front()

返回第一个元素,不检查第一个元素是否存在

c.back()

返回最后一个元素,不检查最后一个元素是否存在

c.begin()

返回一个随机存取迭代器,指向第一个元素

c.end()

返回一个随机存取迭代器,指向最后一个元素的下一个位置

c.rbegin()

返回一个逆向迭代器,指向逆向迭代的第一个元素

c.rend()

返回一个逆向迭代器,指向逆向迭代的最后一个元素的下一个位置

3.3变动性操作

操作

效果

c1 = c2

将c2所有的元素赋值给c1

c.assign(n,elem)

将n个elem元素的副本赋值给c

c.assign(beg,end)

将区间[beg,end)所有的元素赋值给c

c1.swap(c2)

c1和c2的元素互换

swap(c1,c2)

c1和c2的元素互换,全局函数

c.insert(pos,elem)

在pos位置安插一个elem副本,返回新元素的位置

c.insert(pos,n,elem)

在pos位置安插n个elem副本,无返回值

c.insert(pos,beg,end)

在pos位置安插区间[beg,end)所有元素的副本,无返回值

c.push_back(elem)

在尾部添加一个elem副本

c.pop_back()

移除最后一个元素

c.push_front(elem)

在头部添加一个elem元素副本

c.pop_front()

移除头部元素

c.erase(pos)

移除pos位置上的元素,返回下一个元素的位置

c.erase(beg,end)

移除区间[beg,end)所有的元素,返回下一个元素的位置

c. resize(num)

将大小(元素个数)重置为num个,如果size()增大,新增元素都已default构造函数构造出来

c.resize(num, elem)

将大小(元素个数)重置为num个,如果size()增大,新增元素都是elem的副本

c.clear()

移除所有元素,容器清空

3.4 注意

  deque不提供容量操作(capacity(),reserve())

  deque提供之间函数,完成头部的删除(pop_front())和插入(push_front ())操作。

   除了at(),没有任何成员函数会检查索引或者迭代器是否有效。

  元素的插入和删除可能导致内存的重新分配,所以任何插入和删除的动作都可能使所有指向deque元素的pointers、reference、iterators失效。唯一例外的是在头部或尾部插入元素,pointers和reference依然有效,但是iterators会失效。

4、示例代码

// cont/deque1. cpp

   #include <iostream>
   #include <deque>
   #include <string>
   #include <algorithm>
   using namespace std;

   int main()
   {

       //create empty deque of strings
       deque<string> coll;

       //insert several elements
       coll.assign (3, string("string"));
       coll.push_back ("last string");
       coll.push_front ("first string");

       //print elements separated by newlines
       copy (coll.begin(), coll.end(),
             ostream_iterator<string>(cout,"n"));
       cout << endl;

       //remove first and last element
       coll.pop_front();
       coll.pop_back();

       //insert ''another'' into every element but the first
       for (int i=1; i<coll.size(); ++i) {
           coll[i] = "another " + coll [i];

       }

       //change size to four elements
       coll.resize (4, "resized string");

       //print elements separated by newlines
       copy (coll.begin(), coll.end(),
             ostream_iterator<string>(cout,"n"));

   }

输出:

   first string
   string
   string
   string
   last string

   string
   another string
   another string
   resized string

 

原文链接: https://www.cnblogs.com/ChinaHook/p/6985324.html

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