【C++ STL】Deques
1、結構
容器deque和vector非常相似,也是采用動態數組來管理元素,提供隨機存取,有著和vector幾乎一樣的接口,不同的是deque的動態數組頭尾都開放,因此可以在頭尾都可以進行快速的安插和刪除。
為了獲取這種能力,deque通常實作為一組獨立區塊,第一區塊朝某方向擴展,最後一區塊朝另一方向擴展。
2、deque能力
2.1 與vector區別
兩端都能快速安插和刪除元素。
存取元素時,deque內部結構會多一個間接的過程,所以存取和叠代器的動作會稍微慢一些。
叠代器需要在不同的內存區塊跳轉,所以必須是特殊的智能型指針,非一般指針。
deque不支持對容量和內存重分配時機的控制,除了頭尾兩端,在任何地方刪除或者增加元素都會使reference、pointers、iterators失效。deque的內存分配優於vector,由其內部可知,deque不必在內存重新分配時復制所有元素。
deque的內存區塊不再被使用時,會被釋放。deque的內存大小是可縮減的。
2.2 與vector的共同點
在中段部分安插、移除元素的速度相對較慢,因為所有的元素都需要移動或者騰出填補空間。
叠代器屬於random access iterator(隨機存取叠代器)。
2.3 適用場景
需要在兩段安插或者刪除元素
無需引用容器內的元素
要求釋放不再使用的元素。
3、操作函數
3.1 構造函數和析構函數
操作 |
效果 |
deque<Elem> c |
產生一個空的deque |
deque<Elem> c1(c2) |
針對某個同型deque產生一個副本(所有元素都被拷貝) |
deque<Elem> c(n) |
產生一個包含n個元素的deque,這些元素均以default構造函數產生。 |
deque<Elem> c(n,elem) |
產生一個包含n個元素的deque,這些元素均是elem的副本 |
deque<Elem> c(beg,end) |
產生一個deque,以區間[beg,end)內的元素作為初值 |
c.~deque<Elem>() |
銷毀所有元素,釋放內存 |
3.2 非變動操作
操作 |
效果 |
c.size() |
返回當前的元素數量 |
c.empty() |
判斷大小是否為零,等同於0 == size(),效率更高 |
c.max_size() |
返回能容納的元素最大數量 |
c1 == c2 |
判斷c1是否等於c2 |
c1 != c2 |
判斷c1是否不等於c2(等同於!(c1==c2)) |
c1 < c2 |
判斷c1是否小於c2 |
c1 > c2 |
判斷c1是否大於c2 |
c1 <= c2 |
判斷c1是否小於等於c2(等同於!(c2<c1)) |
c1 >= c2 |
判斷c1是否大於等於c2 (等同於!(c1<c2)) |
c.at(idx) |
返回索引idx所標示的元素,如果idx越界,拋出out_of_range |
c[idx] |
返回索引idx所標示的元素,不進行範圍檢查 |
c.front() |
返回第一個元素,不檢查第一個元素是否存在 |
c.back() |
返回最後一個元素,不檢查最後一個元素是否存在 |
c.begin() |
返回一個隨機存取叠代器,指向第一個元素 |
c.end() |
返回一個隨機存取叠代器,指向最後一個元素的下一個位置 |
c.rbegin() |
返回一個逆向叠代器,指向逆向叠代的第一個元素 |
c.rend() |
返回一個逆向叠代器,指向逆向叠代的最後一個元素的下一個位置 |
3.3變動性操作
操作 |
效果 |
c1 = c2 |
將c2所有的元素賦值給c1 |
c.assign(n,elem) |
將n個elem元素的副本賦值給c |
c.assign(beg,end) |
將區間[beg,end)所有的元素賦值給c |
c1.swap(c2) |
c1和c2的元素互換 |
swap(c1,c2) |
c1和c2的元素互換,全局函數 |
c.insert(pos,elem) |
在pos位置安插一個elem副本,返回新元素的位置 |
c.insert(pos,n,elem) |
在pos位置安插n個elem副本,無返回值 |
c.insert(pos,beg,end) |
在pos位置安插區間[beg,end)所有元素的副本,無返回值 |
c.push_back(elem) |
在尾部添加一個elem副本 |
c.pop_back() |
移除最後一個元素 |
c.push_front(elem) |
在頭部添加一個elem元素副本 |
c.pop_front() |
移除頭部元素 |
c.erase(pos) |
移除pos位置上的元素,返回下一個元素的位置 |
c.erase(beg,end) |
移除區間[beg,end)所有的元素,返回下一個元素的位置 |
c. resize(num) |
將大小(元素個數)重置為num個,如果size()增大,新增元素都已default構造函數構造出來 |
c.resize(num, elem) |
將大小(元素個數)重置為num個,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 註意
deque不提供容量操作(capacity(),reserve())
deque提供之間函數,完成頭部的刪除(pop_front())和插入(push_front ())操作。
除了at(),沒有任何成員函數會檢查索引或者叠代器是否有效。
元素的插入和刪除可能導致內存的重新分配,所以任何插入和刪除的動作都可能使所有指向deque元素的pointers、reference、iterators失效。唯一例外的是在頭部或尾部插入元素,pointers和reference依然有效,但是iterators會失效。
4、示例代碼
// 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")); }
輸出:
first string string string string last string string another string another string resized string
【C++ STL】Deques