【C++编程语言】之deque容器 基本概念 构造函数 赋值 容量判断 大小改变 插入 删除 数据存取 排序

原创 已于 2023-03-26 17:53:39 修改 · 415 阅读 · 0 ·
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#c++ #算法 #数据结构

于 2022-10-05 21:52:29 首次发布
本文详细介绍了C++ STL中的deque容器，包括其基本概念、构造函数、赋值操作、容量大小的操作、插入和删除、数据存取及排序等内容。

目录

1.deque容器基本概念

功能：

​ 双端数组，可以对头端或者尾端进行插入删除操作

deque与vector区别：

  • vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
  • deque相对而言，对头部或尾部的插入删除速度会比vector快
  • vector访问元素时的速度会比

在这里插入图片描述

deque内部工作原理：

deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据

中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间

在这里插入图片描述

deque容器的迭代器也是支持随机访问的

2.deque构造函数

功能描述：

​ deque容器构造

/*
	函数原型
	deque<T> 默认构造函数
	deque(beg,end) 构造将[beg,end]区间中的元素拷贝给本身
	deque(n,elem) 构造函数将n个elem拷贝给本身
	deque(const deque &deq)  拷贝构造函数
*/
//deque的打印函数  限只读
void printDeque(const deque<int> &d) {
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout<< *it <<endl;
	}
}
void test01() {
	//第一种
	deque<int> dl;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		dl.push_back(i);
	}
	printDeque(dl);

	//第二种
	deque<int> d2(dl.begin(),dl.end());

	//第三种  
	deque<int> d3(10, 2);

	//第四种  拷贝构造
	deque<int> d4(d3);
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}
3.deque赋值操作

功能描述：

​ 给deque容器进行赋值

/*
	函数原型
	deque& operator = (const deque &deq)  重载等号操作符
	assign(beg,end)  将[beg,end]区间中的数据拷贝赋值给本身
	assign(n,elem) 将n个elem拷贝赋值给本身
*/
//deque的打印函数  限只读
void printDeque(const deque<int> &d) {
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout<< *it <<"";
	}
	cout << endl;
}
void test01() {
	
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	//等号赋值
	deque<int> d2 = d1;
	printDeque(d2);

	//assign赋值
	deque<int>d3;
	d3.assign(d2.begin(),d2.end());
	printDeque(d3);

	//assign赋值
	deque<int>d4;
	d4.assign(5, 3);
	printDeque(d4);

}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}
4.deque容量大小的操作

功能描述：

​ deque容器的大小进行操作

/*
	函数原型
		empty()   判断容器是否为空
		size()     返回容器中元素个数
		resize(int num) 重新指定容器的长度num  若容器变长，则以默认值填充新位置
											   若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
		resize(int num,elem)重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置
													 若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
		deque没有capacity()函数，因为deque是没有容量限制的
*/
//deque的打印函数  限只读
void printDeque(const deque<int> &d) {
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout<< *it <<"";
	}
	cout << endl;
}
void test01() {
	
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	if (d1.empty()) {
		cout<<"d1为空" << endl;
	}else {
		cout << "d1不为空" << endl;
		cout <<d1.size()<< endl;//输出为：10
		//deque容器没有容量概念
	}

	//重新指定大小
	d1.resize(15);
	printDeque(d1);//输出为：012345678900000

	d1.resize(14,2);
	printDeque(d1);//输出为：01234567892222

	d1.resize(5);
	printDeque(d1);//输出为：01234
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}
5.deque容器的插入和删除

功能描述：

​ 向deque容器中插入和删除数据

/*
	函数原型
		两端插入操作
		push_back(ele)     尾部插入元素ele
		push_front(ele)    头部插入元素ele
		pop_back()     删除最后一个元素
		pop_front()    删除第一个元素
		指定位置操作
		insert(pos,ele)  迭代器在pos位置插入一个ele元素的拷贝，返回新数据位置
		insert(pos,int,ele) 迭代器在pos位置插入n个ele数据  无返回值
		insert(pos,beg,end) 迭代器在pos位置插入[beg,end]区间的数据  无返回值
		erase(pos)  删除pos位置的数据指，返回下一个数据位置
		erase(beg,end)删除迭代器从start到end之间的元素
		clear()  删除容器中所有元素
*/
//deque的打印函数  限只读
void printDeque(const deque<int> &d) {
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout<< *it <<" ";
	}
	cout << endl;
}
//头尾的插入和删除
void test01() {
	
	deque<int> d1;
	
	//尾插
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);

	//头插
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);

	//printDeque(d1);//输出：200 100 10 20

	//尾删
	d1.pop_back();
	//printDeque(d1);//输出：200 100 10 

	//头删
	d1.pop_front();
	//printDeque(d1);//输出：100 10 
}

//特定位置的删除和插入
void test02() {

	deque<int> d2;
	deque<int> d3;
	//尾插
	d2.push_back(10);
	d2.push_back(20);
	d2.push_back(100);
	d2.push_back(200);
	d3.push_back(100);
	d3.push_back(200);


	printDeque(d2);//输出：10 20 100 200

	//insert插入
	d2.insert(d2.begin(), 1000);
	printDeque(d2);//输出：1000 10 20 100 200

	d2.insert(d2.begin(), 2,500);
	printDeque(d2);//输出：500 500 1000 10 20 100 200

	d2.insert(d2.begin(),d3.begin(),d3.end());
	printDeque(d2);//输出：100 200 500 500 1000 10 20 100 200

	//删除
	d2.erase(d2.begin());
	printDeque(d2);//输出：200 500 500 1000 10 20 100 200
	d2.erase(d2.begin()+3,d2.end());
	printDeque(d2); //输出：200 500 500
}
int main() {
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}
6.deque容器的数据存取

功能描述:

​ 对deque中的数据的存取操作

/*
	函数原型
	at(int idx)  返回索引idx所指的数据
	operator[]   返回索引idx所指的数据  利用[]访问
	front()   返回容器中第一个数据元素
	back()  返回容器中最后一个数据元素
*/
void test01() {
	
	deque<int> d1;
	
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_back(30);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);
	d1.push_front(300);

	//通过[]方式访问元素
	for (int i = 0; i < d1.size(); i++) {
		cout << d1[i] << endl;
	}

	//通过at方式访问元素
	for (int i = 0; i < d1.size(); i++) {
		cout << d1.at(i) << endl;
	}
	
	//访问第一个元素
	cout << d1.front() << endl;
	//访问最后一个元素
	cout << d1.back() << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}
7.deque排序

功能描述：

​ 利用算法实现对deque容器进行排序

#include<algorithm>//标准算法头文件
/*
	算法
	sort(iterator beg,iterator end) 对beg和end区间内元素进行排序
*/
//deque的打印函数  限只读
void printDeque(const deque<int> &d) {
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout<< *it <<" ";
	}
	cout << endl;
}

void test01() {
	
	deque<int> d1;
	
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_back(30);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);
	d1.push_front(300);
	printDeque(d1);//输出：300 200 100 10 20 30
	
	//排序
	//需要标准算法头文件 #include<algorithm>
	//对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接对其进行排序
	//vector容器也可以利用 sort进行排序
	sort(d1.begin(), d1.end());
	printDeque(d1);//输出：10 20 30 100 200 300  从小到大
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}
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java deque size
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<think>好的，我需要帮助用户了解Java中Deque接口及其实现类的size()方法的用法。首先，我要确定用户的问题核心：size方法的功能、如何使用以及示例。接下来，我需要回顾Deque的基础知识，确认size()方法的作用是返回双端队列中的元素数量。然后，结合用户提供的引用内容，特别是引用[1]和[2]中的代码示例，看看是否有相关的使用案例。 用户提供的引用[1]中有一个使用LinkedList实现Deque的例子，其中添加了几个元素，但并没有直接调用size()方法。不过，我可以利用这个例子来扩展，展示如何在使用add()方法后调用size()来获取当前元素的数量。同样，引用[2]提到了使用foreach循环遍历ArrayDeque，但也没有涉及size()，不过可以在这里添加size()的示例。 接下来，我需要考虑不同实现类（如LinkedList和ArrayDeque）在使用size()时的差异，以及是否有需要注意的地方。根据Java文档，Deque的size()方法在所有实现类中都是通用的，返回当前元素的数量，时间复杂度为O(1)。 然后，我需要组织回答结构：首先解释size()方法的作用，然后提供不同实现类的示例代码，并指出常见应用场景和注意事项。例如，在循环中使用size()作为条件，或者在添加/删除元素后检查大小。 还要确保代码示例符合用户提供的引用中的格式，比如使用正确的语法和类名。例如，引用[1]中的代码使用了Deque<Integer> DQ = new LinkedList<Integer>()，而引用[2]使用了ArrayDeque<String> aDeque = new ArrayDeque<String>()。因此，在示例中应分别展示这两种实现类的size()方法使用。 此外，需要检查是否有其他注意事项，比如线程安全性或并发修改的问题，但根据用户的问题，可能不需要深入讨论这些，除非与size()方法直接相关。最后，生成相关问题，帮助用户进一步学习，比如性能比较或异常处理。 总结步骤： 1. 解释size()方法的功能。 2. 提供LinkedList和ArrayDeque的示例代码，展示添加元素后调用size()的结果。 3. 说明常见应用场景，如循环控制或容量检查。 4. 提到注意事项，如时间复杂度O(1)和不同实现的性能差异。 5. 生成相关问题，引导用户深入学习。</think>### Java中Deque的`size()`方法详解 #### 1. `size()`方法的功能 `Deque`接口的`size()`方法用于返回当前双端队列中的元素数量。其返回值为`int`类型，表示集合中存储的对象个数。该方法是所有`Deque`实现类（如`LinkedList`、`ArrayDeque`）的通用方法。 #### 2. 基础用法示例 ##### 示例1：使用`LinkedList`实现 ```java import java.util.Deque; import java.util.LinkedList; public class DequeSizeExample { public static void main(String[] args) { Deque<Integer> deque = new LinkedList<>(); deque.add(10); deque.addFirst(5); // 头部插入 deque.addLast(20); // 尾部插入 System.out.println("Deque内容: " + deque); // 输出: [5, 10, 20] System.out.println("当前元素数量: " + deque.size()); // 输出: 3 } } ``` - **代码说明**：通过`add()`、`addFirst()`、`addLast()`添加元素后，`size()`返回实际存储的3个元素[^1]。 ##### 示例2：使用`ArrayDeque`实现 ```java import java.util.ArrayDeque; import java.util.Deque; public class ArrayDequeSizeExample { public static void main(String[] args) { Deque<String> deque = new ArrayDeque<>(); deque.offer("Java"); deque.offer("Python"); System.out.println("添加后的大小: " + deque.size()); // 输出: 2 deque.poll(); // 删除头部元素 System.out.println("删除后的大小: " + deque.size()); // 输出: 1 } } ``` - **关键操作**：`offer()`添加元素，`poll()`删除元素，每次操作后`size()`动态更新[^2]。 #### 3. 常见应用场景 - **循环控制**：遍历前检查队列是否非空 ```java while(deque.size() > 0) { System.out.println(deque.pop()); } ``` - **容量监控**：在数据实时处理中限制队列最大长度 ```java if (deque.size() >= MAX_CAPACITY) { deque.removeFirst(); // 移除最旧元素 } ``` #### 4. 注意事项 - **时间复杂度**：所有实现类的`size()`方法均为$O(1)$时间复杂度[^3]。 - **线程安全**：`LinkedList`和`ArrayDeque`的`size()`方法在并发环境下可能返回瞬时值，需配合同步机制使用。 ---
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