bilibiliC++38-44_STL常用容器_deque容器

迈不过友情╰ 2022-10-30 02:28 259阅读 0赞

3.3 deque容器

3.3.1 deque容器基本概念

功能：

  • 双端数组，可以对头端进行插入删除操作

deque与vector区别：

  • vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
  • deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快
  • vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关

在这里插入图片描述

deque内部工作原理:

deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据

中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间

在这里插入图片描述

  • deque容器的迭代器也是支持随机访问的

3.3.2 deque构造函数

功能描述：

  • deque容器构造

函数原型：

  • deque<T> deqT; //默认构造形式
  • deque(beg, end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
  • deque(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
  • deque(const deque &deq); //拷贝构造函数

示例：

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <string>
  4. #include <deque>
  6. //const 防止修改数据
  7. void printDeque(const deque<int>& d)
  8. { 
  9.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
  10.         cout << *it << " ";
  12.     }
  13.     cout << endl;
  14. }
  15. //deque构造
  16. void test01() { 
  18.     deque<int> d1; //无参构造函数
  19.     for (int i = 0; i < 10; i++)
  20.     { 
  21.         d1.push_back(i);
  22.     }
  23.     printDeque(d1);
  25.     deque<int> d2(d1.begin(), d1.end());
  26.     printDeque(d2);
  28.     deque<int>d3(10, 100);
  29.     printDeque(d3);
  31.     deque<int>d4 = d3;
  32.     printDeque(d4);
  33. }
  35. int main() { 
  37.     test01();
  39.     system("pause");
  41.     return 0;
  42. }
  43. /* 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 请按任意键继续. . . */

总结： deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可

3.3.3 deque赋值操作

功能描述：

  • 给deque容器进行赋值

函数原型：

  • deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
  • assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
  • assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

示例：

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <string>
  4. #include <deque>
  6. void printDeque(const deque<int>& d)
  7. { 
  8.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
  9.         cout << *it << " ";
  11.     }
  12.     cout << endl;
  13. }
  14. //赋值操作
  15. void test01()
  16. { 
  17.     deque<int> d1;
  18.     for (int i = 0; i < 10; i++)
  19.     { 
  20.         d1.push_back(i);
  21.     }
  22.     printDeque(d1);
  24.     deque<int>d2;
  25.     d2 = d1;
  26.     printDeque(d2);
  28.     deque<int>d3;
  29.     d3.assign(d1.begin(), d1.end());
  30.     printDeque(d3);
  32.     deque<int>d4;
  33.     d4.assign(10, 100);
  34.     printDeque(d4);
  36. }
  38. int main() { 
  40.     test01();
  42.     system("pause");
  44.     return 0;
  45. }
  46. /* 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 请按任意键继续. . . */

总结：deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握

3.3.4 deque大小操作

功能描述：

  • 对deque容器的大小进行操作

函数原型：

  • deque.empty(); //判断容器是否为空
  • deque.size(); //返回容器中元素的个数

  • deque.resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置。

    ​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

  • deque.resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。

    ​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例：

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <deque>
  5. void printDeque(const deque<int>& d) 
  6. { 
  7.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
  8.         cout << *it << " ";
  10.     }
  11.     cout << endl;
  12. }
  14. //大小操作
  15. void test01()
  16. { 
  17.     deque<int> d1;
  18.     for (int i = 0; i < 10; i++)
  19.     { 
  20.         d1.push_back(i);
  21.     }
  22.     printDeque(d1);
  24.     //判断容器是否为空
  25.     if (d1.empty()) { 
  26.         cout << "d1为空!" << endl;
  27.     }
  28.     else { 
  29.         cout << "d1不为空!" << endl;
  30.         //统计大小
  31.         cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;
  32.     }
  34.     //重新指定大小
  35.     d1.resize(15, 1);
  36.     printDeque(d1);
  38.     d1.resize(5);
  39.     printDeque(d1);
  40. }
  42. int main() { 
  44.     test01();
  46.     system("pause");
  48.     return 0;
  49. }

总结：

  • deque没有容量的概念
  • 判断是否为空 — empty
  • 返回元素个数 — size
  • 重新指定个数 — resize

3.3.5 deque 插入和删除

功能描述：

  • 向deque容器中插入和删除数据

函数原型：

两端插入操作：

  • push_back(elem); //在容器尾部添加一个数据
  • push_front(elem); //在容器头部插入一个数据
  • pop_back(); //删除容器最后一个数据
  • pop_front(); //删除容器第一个数据

指定位置操作：

  • insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
  • insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
  • insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
  • clear(); //清空容器的所有数据
  • erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
  • erase(pos); //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。

示例：

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <deque>
  5. void printDeque(const deque<int>& d) 
  6. { 
  7.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
  8.         cout << *it << " ";
  10.     }
  11.     cout << endl;
  12. }
  13. //两端操作
  14. void test01()
  15. { 
  16.     deque<int> d;
  17.     //尾插
  18.     d.push_back(10);
  19.     d.push_back(20);
  20.     //头插
  21.     d.push_front(100);
  22.     d.push_front(200);
  24.     printDeque(d);
  26.     //尾删
  27.     d.pop_back();
  28.     //头删
  29.     d.pop_front();
  30.     printDeque(d);
  31. }
  33. //插入
  34. void test02()
  35. { 
  36.     deque<int> d;
  37.     d.push_back(10);
  38.     d.push_back(20);
  39.     d.push_front(100);
  40.     d.push_front(200);
  41.     printDeque(d);
  43.     d.insert(d.begin(), 1000);
  44.     printDeque(d);
  46.     d.insert(d.begin(), 2,10000);
  47.     printDeque(d);
  49.     deque<int>d2;
  50.     d2.push_back(1);
  51.     d2.push_back(2);
  52.     d2.push_back(3);
  54.     d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
  55.     printDeque(d);
  57. }
  59. //删除
  60. void test03()
  61. { 
  62.     deque<int> d;
  63.     d.push_back(10);
  64.     d.push_back(20);
  65.     d.push_front(100);
  66.     d.push_front(200);
  67.     printDeque(d);
  69.     d.erase(d.begin());
  70.     printDeque(d);
  72.     d.erase(d.begin(), d.end());
  73.     d.clear();
  74.     printDeque(d);
  75. }
  77. int main() { 
  79.     //test01();
  81.     //test02();
  83.     test03();
  85.     system("pause");
  87.     return 0;
  88. }

总结：

  • 插入和删除提供的位置是迭代器！
  • 尾插 — push_back
  • 尾删 — pop_back
  • 头插 — push_front
  • 头删 — pop_front

3.3.6 deque 数据存取

功能描述：

  • 对deque 中的数据的存取操作

函数原型：

  • at(int idx); //返回索引idx所指的数据
  • operator[]; //返回索引idx所指的数据
  • front(); //返回容器中第一个数据元素
  • back(); //返回容器中最后一个数据元素

示例：

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <deque>
  5. void printDeque(const deque<int>& d) 
  6. { 
  7.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
  8.         cout << *it << " ";
  10.     }
  11.     cout << endl;
  12. }
  14. //数据存取
  15. void test01()
  16. { 
  18.     deque<int> d;
  19.     d.push_back(10);
  20.     d.push_back(20);
  21.     d.push_front(100);
  22.     d.push_front(200);
  24.     for (int i = 0; i < d.size(); i++) { 
  25.         cout << d[i] << " ";
  26.     }
  27.     cout << endl;
  30.     for (int i = 0; i < d.size(); i++) { 
  31.         cout << d.at(i) << " ";
  32.     }
  33.     cout << endl;
  35.     cout << "front:" << d.front() << endl;
  37.     cout << "back:" << d.back() << endl;
  39. }
  41. int main() { 
  43.     test01();
  45.     system("pause");
  47.     return 0;
  48. }

总结：

  • 除了用迭代器获取deque容器中元素，[ ]和at也可以
  • front返回容器第一个元素
  • back返回容器最后一个元素

3.3.7 deque 排序

功能描述：

  • 利用算法实现对deque容器进行排序

算法：

  • sort(iterator beg, iterator end) //对beg和end区间内元素进行排序

示例：

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <deque>
  4. #include <algorithm>
  6. void printDeque(const deque<int>& d) 
  7. { 
  8.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { 
  9.         cout << *it << " ";
  11.     }
  12.     cout << endl;
  13. }
  15. void test01()
  16. { 
  18.     deque<int> d;
  19.     d.push_back(10);
  20.     d.push_back(20);
  21.     d.push_front(100);
  22.     d.push_front(200);
  24.     printDeque(d);
  25.     sort(d.begin(), d.end());
  26.     printDeque(d);
  28. }
  30. int main() { 
  32.     test01();
  34.     system("pause");
  36.     return 0;
  37. }

总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件 algorithm即可

3.4 案例-评委打分

3.4.1 案例描述

有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。

3.4.2 实现步骤

  1. 创建五名选手，放到vector中
  2. 遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评分打分存到deque容器中
  3. sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分
  4. deque容器遍历一遍，累加总分
  5. 获取平均分

示例代码：

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include<vector>
  4. #include<deque>
  5. #include<algorithm>
  6. //选手类
  7. class Person
  8. { 
  9. public:
  10.     Person(string name, int score)
  11.     { 
  12.         this->m_Name = name;
  13.         this->m_Score = score;
  14.     }
  16.     string m_Name; //姓名
  17.     int m_Score;  //平均分
  18. };
  20. void createPerson(vector<Person>& v)
  21. { 
  22.     string nameSeed = "ABCDE";
  23.     for (int i = 0; i < 5; i++)
  24.     { 
  25.         string name = "选手";
  26.         name += nameSeed[i];
  28.         int score = 0;
  30.         Person p(name, score);
  32.         //将创建的person对象 放入到容器中
  33.         v.push_back(p);
  34.     }
  35. }
  37. //打分
  38. void setScore(vector<Person>& v)
  39. { 
  40.     for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  41.     { 
  42.         //将评委的分数 放入到deque容器中
  43.         deque<int>d;
  44.         for (int i = 0; i < 10; i++)
  45.         { 
  46.             int score = rand() % 41 + 60;  // 60 ~ 100
  47.             d.push_back(score);
  48.         }
  50.         //cout << "选手： " << it->m_Name << " 打分： " << endl;
  51.         //for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
  52.         //{ 
  53.         // cout << *dit << " ";
  54.         //}
  55.         //cout << endl;
  57.         //排序
  58.         sort(d.begin(), d.end());
  60.         //去除最高和最低分
  61.         d.pop_back();
  62.         d.pop_front();
  64.         //取平均分
  65.         int sum = 0;
  66.         for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
  67.         { 
  68.             sum += *dit; //累加每个评委的分数
  69.         }
  71.         int avg = sum / d.size();
  73.         //将平均分 赋值给选手身上
  74.         it->m_Score = avg;
  75.     }
  77. }
  79. void showScore(vector<Person>& v)
  80. { 
  81.     for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  82.     { 
  83.         cout << "姓名： " << it->m_Name << " 平均分： " << it->m_Score << endl;
  84.     }
  85. }
  87. int main() { 
  89.     //随机数种子
  90.     srand((unsigned int)time(NULL));
  92.     //1、创建5名选手
  93.     vector<Person>v;  //存放选手容器
  94.     createPerson(v);
  96.     //测试
  97.     //for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  98.     //{ 
  99.     // cout << "姓名： " << (*it).m_Name << " 分数： " << (*it).m_Score << endl;
  100.     //}
  102.     //2、给5名选手打分
  103.     setScore(v);
  105.     //3、显示最后得分
  106.     showScore(v);
  108.     system("pause");
  110.     return 0;
  111. }

总结： 选取不同的容器操作数据，可以提升代码的效率

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