deque双端队列容器

本文详细介绍了Deque容器的特点及其在头部和尾部高效插入和删除元素的能力。Deque相较于Vector的优势在于其在两端的操作时间复杂度均为O(1),并展示了Deque的基本用法,包括插入、遍历及元素操作等。

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   Deque与Vector很相似,不及可以在尾部插入和删除元素,还可以在头部插入和删除,时间复杂度为O(1),考虑到元素的内存分配策略和操作性能时,Deque比Vector有优势。

  由于使用了Map管理和以块为单位进行分配,所以不易实现Capacity和Reverse函数,而且也不需要这种函数。

#include<iostream>
#include<deque>
#include<cstdio>

using namespace std;

int main()
{
    deque<string>d;

    d.push_back("1a");
    d.push_back("2");
    d.push_back("3");
    d.push_front("front");                  //高效的头部插入元素
    //d.pop_front();                        //删除首元素
    //d.pop_back();                         //删除尾元素
    //d.erase(d.begin() + 1);               //删除指定位置元素
    //d.clear();                            //删除所有元素
    d.insert(d.end() - 2, "insert");        //指定位置插入

    for(int i = 0; i < d.size(); i++)       //数组方式访问
        cout<<d[i]<<" ";
    cout<<endl;


    deque<string>::iterator i;              //迭代器访问

    for(i = d.begin(); i != d.end(); i++)
        cout<<*i<<" ";
    cout<<endl;

    swap(d[1], d[2]);                       //两元素交换,可交换两个Queue的所有元素
    deque<string>::reverse_iterator pi;     //反向遍历

    for(pi = d.rbegin(); pi != d.rend(); pi++)
        cout<<*pi<<" ";
    cout<<endl;

    cout<<"Deque是否有元素"<<d.empty()<<endl;
    cout<<"Deque元素个数为"<<d.size()<<endl;
    cout<<"Deque的首元素为"<<d.front()<<endl;
    cout<<"Deque的尾元素为"<<d.back()<<endl;
    cout<<"Deque的最大容量为"<<d.max_size()<<endl;
    getchar();

    return 0;
}

运行结果:

 

转载于:https://www.cnblogs.com/ruruozhenhao/p/8227406.html

### 双端队列 Deque 数据结构 #### 定义 双端队列 (Deque, Double-ended Queue) 是一种可以从两端进行插入和删除操作的线性数据结构[^1]。这种特性使得它可以灵活地处理多种类型的队列需求。 #### 基本操作 双端队列支持如下基本操作: - `push_front(x)`:在前端插入元素 x。 - `pop_front()`:移除并返回前端元素。 - `push_back(x)`:在后端插入元素 x。 - `pop_back()`:移除并返回后端元素。 - `empty()`:判断双端队列是否为空。 - `size()`:获取当前存储元素的数量。 这些操作的时间复杂度通常为 O(1),这得益于内部采用的高效实现机制。 #### 实现方式 双端队列可以通过两种主要的方式实现——基于数组或者链表。每种方法都有各自的优劣之处: - **数组实现**:通过动态分配连续内存来模拟双端队列的行为,适合于已知大小范围的情况;但在频繁增删时可能会引发大量的内存复制开销。 - **链表实现**:利用节点之间的指针链接形成双向循环列表,允许任意位置快速插入/删除而不必担心内存重定位问题,更适合未知规模的数据集。 对于 C++ 中的标准库容器 `std::deque` 而言,则采用了分段管理的技术方案,在保持随机访问特性的前提下优化了性能表现[^2]。 然而值得注意的是,由于 `std::deque` 的特殊设计,当涉及到大量遍历操作时,其效率相对较低,因为每次迭代都需要额外检查是否跨越了某个小块区域的边界[^3]。 #### 应用场景 尽管存在上述局限性,双端队列仍然有着广泛的应用领域: - 作为标准模板库(STL)中栈(stack)和队列(queue)的基础实现之一; - 处理需要同时维护最新与最旧记录的任务调度算法; - 缓存淘汰策略中的 LRU(Least Recently Used)缓存管理; - 图形界面应用程序的消息传递系统等[^4]。 ```cpp // 创建一个简单的 C++ std::deque 并执行一些基础操作 #include <iostream> #include <deque> int main() { std::deque<int> d; // 插入几个整数到 deque 尾部 for(int i=0; i<5; ++i){ d.push_back(i); } // 输出所有元素 while(!d.empty()){ std::cout << d.front() << ' '; d.pop_front(); } return 0; } ```
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