deque底层数据结构以及和queue的异同

deque（双端队列）是一种具有高效两端插入和删除操作的数据结构，常见于C++标准库（STL）和其他编程语言中。它的底层实现结合了数组和链表的优势，既支持高效的随机访问，又能在两端快速插入/删除元素。

底层数据结构原理

deque 的核心思想是分段连续存储：

• 使用多个固定大小的块（通常是数组）存储元素。
• 这些块通过一个中控器（通常是指针数组）连接，形成逻辑上的连续序列。

关键组成部分

1. 中控器（Map）

   • 一个动态分配的数组，每个元素是指向数据块的指针。
   • 当需要扩展容量时，中控器会重新分配并调整指针。

2. 数据块（Buffer）

   • 固定大小的连续内存块（数组），存储实际元素。
   • 每个块的大小通常是编译时确定的（如C++ STL中默认大小为512字节）。

3. 迭代器（Iterator）

   • 智能指针，封装了当前元素在哪个块、块内的偏移量等信息。
   • 通过重载运算符（如 ++, --, []）实现透明的随机访问。

操作效率

操作	时间复杂度	说明
两端插入/删除	O(1)	仅需调整中控器和块内指针
随机访问	O(1)	通过中控器和块内偏移量直接计算
中间插入/删除	O(n)	需要移动元素
内存扩展	O(n)	重新分配中控器并复制指针

与其他容器的对比

容器	随机访问	两端插入/删除	中间插入/删除	内存布局
vector	O(1)	尾部O(1)*</