deque的介紹
deque在線文檔說明
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deque(發音類似“deck”)，是雙端隊列不規則的首字母縮寫，雙端隊列是動態大小的序列式容器，其可以像兩端進行伸縮。
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特定的庫可以以不同的方式實現deque，但通常都是一種動態數組。不論在何種情況下，它都允許通過隨機訪問迭代器直接訪問單個元素，可以根據需要動態的伸縮。
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因此，deque提供了一些與vector相似的功能，但deque在頭部和尾部進行數據插入和刪除操作更加高效。與vector不同的是，deque不能保證所有的元素存儲在連續的空間中，在deque中通過指針加偏移量方式訪問元素可能會導致非法的操作。
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vector與list提供了相似的接口，因此其具有類似的用途，但是內部的實現原理不同:vector使用使用了動態數組，該數組通常需要動態增長;deque中的元素可能分散在不同的存儲塊中，在deque中保存了一些必要的信息，通常用來在常數範圍內直接訪問deque中的任何一個元素，所以deque的內部實現比vector複雜，但是這些額外信息使得deque在某些情況下增長更加的高效，特別是在序列比較大，重新分配成本比較高的情況下。
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除了在頻繁在頭部或尾部進行插入和刪除操作外，deque比list和forward_list的性能更差。
deque的使用
deque的構造
| 函數聲明 | 接口說明 |
|---|---|
| deque() | 構造空的雙端隊列 |
| deque(n, val = value_type()) | 用n個值爲val的元素構造雙端隊列 |
| deque(InputIterator first, InputIterator last) | 用[first, last)的區間構造雙端隊列 |
| deque(const deque& x) | 雙端隊列的拷貝構造函數 |
deque的迭代器
雙端隊列底層是一段假象的連續空間，實際是分段連續的，爲了維護其“整體連續”的假象，落在了deque的 迭代器身上。 下圖爲deque的原理圖:
| 函數聲明 | 接口說明 |
|---|---|
| [begin(), end()) | begin:容器起始位置 end最後一個元素下一個位置 |
| [rbegin(), rend()) | 反向迭代器rbegin在end位置，rend在begin |
| [cbegin(), cend()) | const迭代器，與begin和end位置相同，但不能修改其空間內容 |
| [crbegin(), crend()) | const反向迭代器，與crbegin在cend位置，crend在cbegin位置 |
deque的容量操作
| 函數聲明 | 接口說明 |
|---|---|
| size() | 返回deque中有效元素個數 |
| empty() | 檢測deque是否爲空，是返回true，否則返回false |
| resize(sz, value) | 將deque中的元素改變到sz，多出的空間用value填充 |
deque的元素訪問操作
| 函數聲明 | 接口說明 |
|---|---|
| operator[] | 返回deque中n位置上元素的引用 |
| front() | 返回deque中首元素的引用 |
| back() | 返回deque中最後一個元素的引用 |
deque中修改操作
| 函數聲明 | 接口說明 |
|---|---|
| push_back() 和 pop_back() | deque的尾插和尾刪 |
| push_front() 和 pop_front() | deque的頭插和頭刪 |
| insert(pos, value)和 erase(pos) | deque任意位置插入和刪除 |
| swap() | 交換兩個deque中的內容 |
| clear() | 將deque中的元素清空 |
deque的應用場景
deque在序列式容器中比較雞肋，因爲如果只是簡單的存儲元素，使用vector即可，如果對元素任意位置進行插入或者刪除操作比較多，使用list即可，所以一般很少去使用deque。deque最大的應用，就是用其作爲標準庫中stack和queue的底層結構
要點總結
1、deque的實現：
動態二維數組：
二級指針先給第一維分配空間，也就是分配n個一級指針的空間，然後再給裏面的每個一級指針分配空間，這樣就形成了一個動態二維數組
deque只給第一維分配空間，然後找到正中的位置pos（保證向前向後都有足夠大的空間），然後給該位置分配空間。
當這個空間向後用完的時候，pos加 一 ,然後給新的pos申請空間，使用新的pos繼續存儲。向前類似。
※向前存儲會從後向前存儲
2、deque的迭代器
迭代器有四個成員變量：
- 我在我家的哪——當前迭代器的位置
- 我家從哪開始——當前迭代器所在一維數組的起始位置
- 我家從哪結束——當前迭代器所在一維數組的終止位置
- 我家在哪——當前迭代器所在一維數組的地址
3、deque的擴容
當map的空間向前或向後填滿的時候，如果還需要存儲新的數據，就要擴容。擴容只針對map，對已有的一維數組不產生任何影響。map擴容後，會把原來的指針數據居中放入新申請的空間，完成擴容。