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deque 容器

約 6 分鐘閱讀

本文由簡體中文內容確定性轉換，並受版本化術語表保護。

1.deque容器

1.1.deque容器基本概念

功能：

  • 雙端陣列，可以對頭端進行插入刪除操作

deque與vector區別：

  • vector對於頭部的插入刪除效率低，資料量越大，效率越低
  • deque相對而言，對頭部的插入刪除速度回比vector快
  • vector訪問元素時的速度會比deque快,這和兩者內部實現有關

说明: 2015-11-19_204101

deque內部工作原理:

deque內部有個中控器，維護每段緩衝區中的內容，緩衝區中存放真實資料

中控器維護的是每個緩衝區的地址，使得使用deque時像一片連續的記憶體空間

clip_image002-1547547896341

  • deque容器的迭代器也是支援隨機訪問的

1.2.deque建構函式

功能描述：

  • deque容器構造

函式原型：

  • deque<T> deqT; //預設構造形式
  • deque(beg, end); //建構函式將[beg, end)區間中的元素複製給本身。
  • deque(n, elem); //建構函式將n個elem複製給本身。
  • deque(const deque &deq); //複製建構函式

示例：

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;

void printDeque(const deque<int>& d) 
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}
//deque构造
void test01() {

	deque<int> d1; //无参构造函数
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);
	deque<int> d2(d1.begin(),d1.end());
	printDeque(d2);

	deque<int>d3(10,100);
	printDeque(d3);

	deque<int>d4 = d3;
	printDeque(d4);
}

int main() {

	test01();


	return 0;
}

執行結果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

**總結：**deque容器和vector容器的構造方式幾乎一致，靈活使用即可

1.3.deque賦值操作

功能描述：

  • 給deque容器進行賦值

函式原型：

  • deque& operator=(const deque &deq); //過載等號運算子

  • assign(beg, end); //將[beg, end)區間中的資料複製賦值給本身。

  • assign(n, elem); //將n個elem複製賦值給本身。

示例：

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;

void printDeque(const deque<int>& d) 
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}
//赋值操作
void test01()
{
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	deque<int>d2;
	d2 = d1;
	printDeque(d2);

	deque<int>d3;
	d3.assign(d1.begin(), d1.end());
	printDeque(d3);

	deque<int>d4;
	d4.assign(10, 100);
	printDeque(d4);

}

int main() {

	test01();


	return 0;
}

執行結果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

總結：deque賦值操作也與vector相同，需熟練掌握

1.4.deque大小操作

功能描述：

  • 對deque容器的大小進行操作

函式原型：

  • deque.empty(); //判斷容器是否為空

  • deque.size(); //返回容器中元素的個數

  • 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。

    ​

示例：

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;

void printDeque(const deque<int>& d) 
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}

//大小操作
void test01()
{
	deque<int> d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	//判断容器是否为空
	if (d1.empty()) {
		cout << "d1为空!" << endl;
	}
	else {
		cout << "d1不为空!" << endl;
		//统计大小
		cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;
	}

	//重新指定大小
	d1.resize(15, 1);
	printDeque(d1);

	d1.resize(5);
	printDeque(d1);
}

int main() {

	test01();


	return 0;
}

執行結果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
d1不为空!
d1的大小为：10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1
0 1 2 3 4

總結：

  • deque沒有容量的概念
  • 判斷是否為空 --- empty
  • 返回元素個數 --- size
  • 重新指定個數 --- resize

1.5.deque 插入和刪除

功能描述：

  • 向deque容器中插入和刪除資料

函式原型：

兩端插入操作：

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

指定位置操作：

  • insert(pos,elem); //在pos位置插入一個elem元素的複製，返回新資料的位置。

  • insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n個elem資料，無返回值。

  • insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)區間的資料，無返回值。

  • clear(); //清空容器的所有資料

  • erase(beg,end); //刪除[beg,end)區間的資料，返回下一個資料的位置。

  • erase(pos); //刪除pos位置的資料，返回下一個資料的位置。

    ​

    ​

示例：

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;

void printDeque(const deque<int>& d) 
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}
//两端操作
void test01()
{
	deque<int> d;
	//尾插
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	//头插
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);

	printDeque(d);

	//尾删
	d.pop_back();
	//头删
	d.pop_front();
	printDeque(d);
}

//插入
void test02()
{
	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	printDeque(d);

	d.insert(d.begin(), 1000);
	printDeque(d);

	d.insert(d.begin(), 2,10000);
	printDeque(d);

	deque<int>d2;
	d2.push_back(1);
	d2.push_back(2);
	d2.push_back(3);

	d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
	printDeque(d);

}

//删除
void test03()
{
	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	printDeque(d);

	d.erase(d.begin());
	printDeque(d);

	d.erase(d.begin(), d.end());
	d.clear();
	printDeque(d);
}

int main() {

	//test01();

	//test02();

    test03();
    

	return 0;
}

執行結果：

200 100 10 20
100 10 20

總結：

  • 插入和刪除提供的位置是迭代器！
  • 尾插 --- push_back
  • 尾刪 --- pop_back
  • 頭插 --- push_front
  • 頭刪 --- pop_front

1.6.deque 資料存取

功能描述：

  • 對deque 中的資料的存取操作

函式原型：

  • at(int idx); //返回索引idx所指的資料
  • operator[]; //返回索引idx所指的資料
  • front(); //返回容器中第一個資料元素
  • back(); //返回容器中最後一個數據元素

示例：

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;

void printDeque(const deque<int>& d) 
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
		cout << *it << " ";

	}
	cout << endl;
}

//数据存取
void test01()
{

	deque<int> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);

	for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
		cout << d[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
		cout << d.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << "front:" << d.front() << endl;

	cout << "back:" << d.back() << endl;

}

int main() {

	test01();


	return 0;
}

執行結果：

200 100 10 20
200 100 10 20
front:200
back:20

總結：

  • 除了用迭代器獲取deque容器中元素，[ ]和at也可以
  • front返回容器第一個元素
  • back返回容器最後一個元素

1.7.deque 排序

功能描述：

  • 利用演算法實現對deque容器進行排序

演算法：

  • sort(iterator beg, iterator end) //對beg和end區間內元素進行排序

示例：

#include <iostream>
#include <deque>
#include <algorithm>

using namespace std;

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> d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);

	printDeque(d);
	sort(d.begin(), d.end());
	printDeque(d);

}

int main() {
    // 程序从 main 函数开始执行，下面的语句会按顺序运行。

	test01();


	// 返回 0 表示程序正常结束。
	return 0;
}

執行結果：

200 100 10 20
10 20 100 200

總結：sort演算法非常實用，使用時包含標頭檔案 algorithm即可

2.案例-評委打分

2.1.案例描述

有5名選手：選手ABCDE，10個評委分別對每一名選手打分，去除最高分，去除評委中最低分，取平均分。

2.2.實現步驟

  1. 建立五名選手，放到vector中
  2. 遍歷vector容器，取出來每一個選手，執行for迴圈，可以把10個評分打分存到deque容器中
  3. sort演算法對deque容器中分數排序，去除最高和最低分
  4. deque容器遍歷一遍，累加總分
  5. 獲取平均分

示例程式碼：

#include <iostream>

using namespace std;

//选手类
class Person
{
public:
	Person(string name, int score)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Score = score;
	}

	string m_Name; //姓名
	int m_Score;  //平均分
};

void createPerson(vector<Person>&v)
{
	string nameSeed = "ABCDE";
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		string name = "选手";
		name += nameSeed[i];

		int score = 0;

		Person p(name, score);

		//将创建的person对象 放入到容器中
		v.push_back(p);
	}
}

//打分
void setScore(vector<Person>&v)
{
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		//将评委的分数 放入到deque容器中
		deque<int>d;
		for (int i = 0; i < 10; i++)
		{
			int score = rand() % 41 + 60;  // 60 ~ 100
			d.push_back(score);
		}

		//cout << "选手： " << it->m_Name << " 打分： " << endl;
		//for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
		//{
		//	cout << *dit << " ";
		//}
		//cout << endl;

		//排序
		sort(d.begin(), d.end());

		//去除最高和最低分
		d.pop_back();
		d.pop_front();

		//取平均分
		int sum = 0;
		for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
		{
			sum += *dit; //累加每个评委的分数
		}

		int avg = sum / d.size();

		//将平均分 赋值给选手身上
		it->m_Score = avg;
	}

}

void showScore(vector<Person>&v)
{
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << "姓名： " << it->m_Name << " 平均分： " << it->m_Score << endl;
	}
}

int main() {

	//随机数种子
	srand((unsigned int)time(NULL));

	//1、创建5名选手
	vector<Person>v;  //存放选手容器
	createPerson(v);

	//测试
	//for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	//{
	//	cout << "姓名： " << (*it).m_Name << " 分数： " << (*it).m_Score << endl;
	//}

	//2、给5名选手打分
	setScore(v);

	//3、显示最后得分
	showScore(v);


	return 0;
}

執行結果（隨機數會隨執行環境變化，以下為一次執行示例）：

姓名： 选手A 平均分： 78
姓名： 选手B 平均分： 72
姓名： 选手C 平均分： 86
姓名： 选手D 平均分： 81
姓名： 选手E 平均分： 86

總結： 選取不同的容器運算元據，可以提升程式碼的效率