Deque 簡介

    deque是“double—ended queue”的縮寫，和vector一樣都是STL的容器，deque 是雙端陣列，而 vector 是單端的。

    deque 在介面上和 vector 非常相似，在許多操作的地方可以直接替換。

    deque 可以隨機存取元素（支援索引值直接存取，用[]操作符或at()方法，這個等下會詳講）。

    deque 頭部和尾部新增或移除元素都非常快速。但是在中部安插元素或移除元素比較費時。

    使用時需要包含標頭檔案 #include<deque>

Deque 實現原理

  deque 的中控器

    deque是連續空間（至少邏輯上看來如此），連續線性空間總令我們聯想到array或vector。array無法成長，vector雖可成長，卻只能向尾端成長，而且其所謂的成長原是個假象，事實上是（1）另覓更大空間；（2）將原資料複製過去；（3）釋放原空間三部曲。如果不是vector每次配置新空間時都有留下一些餘裕，其成長假象所帶來的代價將是相當高昂。

    deque系由一段一段的定量連續空間構成。一旦有必要在deque的前端或尾端增加新空間，便配置一段定量連續空間，串接在整個deque的頭端或尾端。deque的最大任務，便是在這些分段的定量連續空間上，維護其整體連續的假象

    受到分段連續線性空間的字面影響，我們可能以為deque的實現複雜度和vector相比雖不中亦不遠矣，其實不然。主要因為，既是分段連續線性空間，就必須有中央控制，而為了維持整體連續的假象，資料結構的設計及迭代器前進後退等操作都頗為繁瑣。deque的實現程式碼分量遠比vector或list都多得多。

    deque採用一塊所謂的map（注意，不是STL的map容器）作為主控。這裡所謂map是一小塊連續空間，其中每個元素（此處稱為一個節點，node）都是指標，指向另一段（較大的）連續線性空間，稱為緩衝區

    deque的整體架構如下圖所示：

  deque 的迭代器

    讓我們思考一下，deque的迭代器應該具備什麼結構，首先，它必須能夠指出分段連續空間（亦即緩衝區）在哪裡，其次它必須能夠判斷自己是否已經處於其所在緩衝區的邊緣，如果是，一旦前進或後退就必須跳躍至下一個或上一個緩衝區。為了能夠正確跳躍，deque必須隨時掌握管控中心（map）。所以在迭代器中需要定義：當前元素的指標，當前元素所在緩衝區的起始指標，當前元素所在緩衝區的尾指標，指向map中指向所在緩區地址的指標，分別為cur, first, last, node。

    指標結構如下圖所示：

    在上面介紹中我們大致瞭解了deque 的基本概念和實現原理，現在我就開始介紹如何使用 deque。

deque 物件的預設構造

    deque 採用模板類實現，deque 物件的預設構造形式：deque<T> dequeT；   

deque<int> deqInt;            //一個存放int的deque容器。
deque<float> deqFloat;       //一個存放float的deque容器。
deque<string> deqString;     //一個存放string的deque容器。
...				    

deque 元素新增移除操作

deque.push_back(elem);	     //在容器尾部新增一個數據
deque.push_front(elem);	    //在容器頭部插入一個數據
deque.pop_back();    		//刪除容器最後一個數據
deque.pop_front();	     	//刪除容器第一個資料

	deque<int> deqInt;
	deqInt.push_back(1);
	deqInt.push_back(3);
	deqInt.push_back(5);
	deqInt.push_back(7);
	deqInt.push_back(9);
	deqInt.pop_front();
	deqInt.pop_front();
	deqInt.push_front(11);
	deqInt.push_front(13);
	deqInt.pop_back();
	deqInt.pop_back();
	
       //deqInt  { 13,11,5}

deque.at(idx);    //返回索引idx所指的資料，如果idx越界，丟擲out_of_range。
deque[idx];      //返回索引idx所指的資料，如果idx越界，不丟擲異常，直接出錯。
deque.front();   //返回第一個資料。
deque.back();    //返回最後一個數據

	deque<int> deqInt;
	deqInt.push_back(1);
	deqInt.push_back(3);
	deqInt.push_back(5);
	deqInt.push_back(7);
	deqInt.push_back(9);

	int iA = deqInt.at(0);		//1
	int iB = deqInt[1];		//3
	deqInt.at(0) = 99;		//99
	deqInt[1] = 88;			//88

	int iFront = deqInt.front();	//99
	int iBack = deqInt.back();		//9
	deqInt.front() = 77;			//77
	deqInt.back() = 66;			//66

deque.begin();  //返回容器中第一個元素的迭代器。
deque.end();  //返回容器中最後一個元素之後的迭代器。
deque.rbegin();  //返回容器中倒數第一個元素的迭代器。
deque.rend();   //返回容器中倒數最後一個元素之後的迭代器。

	deque<int> deqInt;
	deqInt.push_back(1);
	deqInt.push_back(3);
	deqInt.push_back(5);
	deqInt.push_back(7);
	deqInt.push_back(9);

	for (deque<int>::iterator it=deqInt.begin(); it!=deqInt.end(); ++it)
	{
		cout << *it;
		cout << "";
	}
	// 1 3 5 7 9

	for (deque<int>::reverse_iterator rit=deqInt.rbegin(); rit!=deqInt.rend(); ++rit)
	{
		cout << *rit;
		cout << "";
	}
	//9 7 5 3 1

deque(beg,end);    //建構函式將[beg, end)區間中的元素拷貝給本身。注意該區間是左閉右開的區間。
deque(n,elem);   //建構函式將n個elem拷貝給本身。
deque(const deque &deq);  //拷貝建構函式。

	deque<int> deqIntA;
	deqIntA.push_back(1);
	deqIntA.push_back(3);
	deqIntA.push_back(5);
	deqIntA.push_back(7);
	deqIntA.push_back(9);

	deque<int> deqIntB(deqIntA.begin(),deqIntA.end());	//1 3 5 7 9
	deque<int> deqIntC(5,8);			//8 8 8 8 8
	deque<int> deqIntD(deqIntA);			//1 3 5 7 9

deque.assign(beg,end);   //將[beg, end)區間中的資料拷貝賦值給本身。注意該區間是左閉右開的區間。
deque.assign(n,elem);  //將n個elem拷貝賦值給本身。
deque& operator=(const deque &deq);	//過載等號操作符 
deque.swap(deq);  // 將deq與本身的元素互換

	deque<int> deqIntA,deqIntB,deqIntC,deqIntD;
	deqIntA.push_back(1);
	deqIntA.push_back(3);
	deqIntA.push_back(5);
	deqIntA.push_back(7);
	deqIntA.push_back(9);

	deqIntB.assign(deqIntA.begin(),deqIntA.end());	// 1 3 5 7 9
		
	deqIntC.assign(5,8);		//8 8 8 8 8

	deqIntD = deqIntA;		//1 3 5 7 9

	deqIntC.swap(deqIntD);		//互換

deque.size();	   //返回容器中元素的個數
deque.empty();	   //判斷容器是否為空

deque.resize(num);   //重新指定容器的長度為num，若容器變長，則以預設值填充新位置。
					//如果容器變短，則末尾超出容器長度的元素被刪除。
					
deque.resize(num, elem);  //重新指定容器的長度為num，若容器變長，則以elem值填充新位置。
						//如果容器變短，則末尾超出容器長度的元素被刪除。

	deque<int> deqIntA;
	deqIntA.push_back(1);
	deqIntA.push_back(3);
	deqIntA.push_back(5);

	int iSize = deqIntA.size();  //3

	if (!deqIntA.empty())
	{
		deqIntA.resize(5);	//1 3 5 0 0
		deqIntA.resize(7,1);	//1 3 5 0 0 1 1
		deqIntA.resize(2);	//1 3
	}

deque.insert(pos,elem);   //在pos位置插入一個elem元素的拷貝，返回新資料的位置。
deque.insert(pos,n,elem);   //在pos位置插入n個elem資料，無返回值。
deque.insert(pos,beg,end);   //在pos位置插入[beg,end)區間的資料，無返回值。

	deque<int> deqA;
	deque<int> deqB;

	deqA.push_back(1);
	deqA.push_back(3);
	deqA.push_back(5);
	deqA.push_back(7);
	deqA.push_back(9);

	deqB.push_back(2);
	deqB.push_back(4);
	deqB.push_back(6);
	deqB.push_back(8);
	
	deqA.insert(deqA.begin(), 11);		
	//{11, 1, 3, 5, 7, 9}
	deqA.insert(deqA.begin()+1,2,33);		
	//{11,33,33,1,3,5,7,9}
	deqA.insert(deqA.begin() , deqB.begin() , deqB.end() );	
	//{2,4,6,8,11,33,33,1,3,5,7,9}

deque.clear();	//移除容器的所有資料
deque.erase(beg,end);  //刪除[beg,end)區間的資料，返回下一個資料的位置。
deque.erase(pos);    //刪除pos位置的資料，返回下一個資料的位置。

假設 deqInt 包含1,3,2,3,3,3,4,3,5,3，刪除容器中等於3的元素
for(deque<int>::iterator it=deqInt.being(); it!=deqInt.end(); )    //小括號裡不需寫  ++it
{
   if(*it == 3)
   {
        it  =  deqInt.erase(it);      //以迭代器為引數，刪除元素3，並把資料刪除後的下一個元素位置返回給迭代器。
         //此時，不執行  ++it；  
   }
   else
   {
       ++it;
   }
}

//刪除deqInt的所有元素
deqInt.clear();		//容器為空