STL——(4)deque

1. deque容器基本概念

功能:

  • 雙端數組,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,數據量越大,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
    在這裏插入圖片描述

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,緩衝區中存放真實數據
在這裏插入圖片描述

中控器維護的是每個緩衝區的地址,使得使用deque時像一片連續的內存空間

  • deque容器的迭代器也是支持隨機訪問的

2. deque構造函數

功能描述:

  • deque容器構造

函數原型:

  • deque<T> deqT; //默認構造形式
  • deque(beg, end); //構造函數將[beg, end)區間中的元素拷貝給本身。
  • deque(n, elem); //構造函數將n個elem拷貝給本身。
  • deque(const deque &deq); //拷貝構造函數

示例:

#include <deque>

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

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

	deque<int> d1; //無參構造函數
	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();

	system("pause");

	return 0;
}

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

3. deque賦值操作

功能描述:

  • 給deque容器進行賦值

函數原型:

  • deque& operator=(const deque &deq); //重載等號操作符

  • assign(beg, end); //將[beg, end)區間中的數據拷貝賦值給本身。

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

示例:

#include <deque>

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

	}
	cout << endl;
}
//賦值操作
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();

	system("pause");

	return 0;
}

總結:deque賦值操作也與vector相同,需熟練掌握

4. deque大小操作

功能描述:

  • 對deque容器的大小進行操作

函數原型:

  • deque.empty(); //判斷容器是否爲空

  • deque.size(); //返回容器中元素的個數

  • deque.resize(num); //重新指定容器的長度爲num,若容器變長,則以默認值填充新位置。

    ​ //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爲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 <deque>

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);

	//判斷容器是否爲空
	if (d1.empty()) {
		cout << "d1爲空!" << endl;
	}
	else {
		cout << "d1不爲空!" << endl;
		//統計大小
		cout << "d1的大小爲:" << d1.size() << endl;
	}

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

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

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

總結:

  • deque沒有容量的概念
  • 判斷是否爲空 — empty
  • 返回元素個數 — size
  • 重新指定個數 — resize

5. deque 插入和刪除

功能描述:

  • 向deque容器中插入和刪除數據

函數原型:

兩端插入操作:

  • push_back(elem); //在容器尾部添加一個數據
  • 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(); //刪除容器第一個數據

指定位置操作:

  • insert(pos,elem); //在pos位置插入一個elem元素的拷貝,返回新數據的位置。

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

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

  • clear(); //清空容器的所有數據

  • erase(beg,end); //刪除[beg,end)區間的數據,返回下一個數據的位置。

  • erase(pos); //刪除pos位置的數據,返回下一個數據的位置。

示例:

#include <deque>

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

	}
	cout << endl;
}
//兩端操作
void test01()
{
	deque<int> d;
	//尾插
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	//頭插
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);

	printDeque(d);

	//尾刪
	d.pop_back();
	//頭刪
	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);

}

//刪除
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();
    
	system("pause");

	return 0;
}

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

6. deque 數據存取

功能描述:

  • 對deque 中的數據的存取操作

函數原型:

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

示例:

#include <deque>

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

	}
	cout << endl;
}

//數據存取
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();

	system("pause");

	return 0;
}

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

7. deque 排序

功能描述:

  • 利用算法實現對deque容器進行排序

算法:

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

示例:

#include <deque>
#include <algorithm>

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() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

總結:sort算法非常實用,使用時包含頭文件 algorithm即可

8. 案例-評委打分

8.1 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。

8.2 實現步驟

  1. 創建五名選手,放到vector中
  2. 遍歷vector容器,取出來每一個選手,執行for循環,可以把10個評分打分存到deque容器中
  3. sort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

示例代碼:

//選手類
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 = "選手";
		name += nameSeed[i];

		int score = 0;

		Person p(name, score);

		//將創建的person對象 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++)
	{
		//將評委的分數 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 << "選手: " << 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; //累加每個評委的分數
		}

		int avg = sum / d.size();

		//將平均分 賦值給選手身上
		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() {

	//隨機數種子
	srand((unsigned int)time(NULL));

	//1、創建5名選手
	vector<Person>v;  //存放選手容器
	createPerson(v);

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

	//2、給5名選手打分
	setScore(v);

	//3、顯示最後得分
	showScore(v);

	system("pause");

	return 0;
}

總結: 選取不同的容器操作數據,可以提升代碼的效率

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