deque的原理介紹
deque(雙端隊列)：是一種雙開口的"連續"空間的數據結構，雙開口的含義是：可以在頭尾兩端進行插入和刪除操作，且時間複雜度爲O(1)，與vector比較，頭插效率高，不需要搬移元素；與list比較，空間利用率比較高。
deque並不是真正連續的空間，而是由一段段連續的小空間拼接而成的，實際deque類似於一個動態的二維數組，其底層結構如下圖所示：
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”以及隨機訪問的假象，落在了deque的迭代器身上，因此deque的迭代器設計就比較複雜，如下圖所示：
那deque是如何藉助其迭代器維護其假想連續的結構呢？
deque的缺陷
- 與vector比較，deque的優勢是：頭部插入和刪除時，不需要搬移元素，效率特別高，而且在擴容時，也不需要搬移大量的元素，因此其效率是必vector高的。
- 與list比較，其底層是連續空間，空間利用率比較高，不需要存儲額外字段。
但是，deque有一個致命缺陷：不適合遍歷，因爲在遍歷時，deque的迭代器要頻繁的去檢測其是否移動到某段小空間的邊界，導致效率低下，而序列式場景中，可能需要經常遍歷，因此在實際中，需要線性結構時，大多數情況下優先考慮vector和list，deque的應用並不多，而目前能看到的一個應用就是，STL用其作爲stack和queue的底層數據結構。
如下代碼對比了大量數據快排時，vector的效率遠遠高於queue的效率
隨機訪問才能很好的支持排序，而恰恰queue的隨機訪問效率很低
#include <iostream>
#include <vector>
#include <deque>
#include <algorithm>
#include <ctime>
using namespace std;
int main()
{
vector<int> v;
deque<int> d;
const int n = 1000000;
srand((unsigned int)time(0));
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
int val = rand();
v.push_back(val);
d.push_back(val);
}
int begin1 = clock();
sort(v.begin(), v.end());
int end1 = clock();
int begin2 = clock();
sort(d.begin(), d.end());
int end2 = clock();
cout << end1 - begin1 << endl;
cout << end2 - begin2 << endl;
return 0;
}
爲什麼選擇deque作爲stack和queue的底層默認容器？
stack是一種後進先出的特殊線性數據結構，因此只要具有push_back()和pop_back()操作的線性結構，都可以作爲stack的底層容器，比如vector和list都可以；queue是先進先出的特殊線性數據結構，只要具有push_back和pop_front操作的線性結構，都可以作爲queue的底層容器，比如list。但是STL中對stack和queue默認選擇deque作爲其底層容器，主要是因爲：
- stack和queue不需要遍歷(因此stack和queue沒有迭代器)，只需要在固定的一端或者兩端進行操作。
- 在stack中元素增長時，deque比vector的效率高(擴容時不需要搬移大量數據)；queue中的元素增長
時，deque不僅效率高，而且內存使用率高。
結合了deque的優點，而完美的避開了其缺陷。