06.deque 容器

6、deque 容器

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会比 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

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

• deque 容器的迭代器也是支持随机访问的

6.1 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

#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;
}

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();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• deque 容器和 vector 容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可

6.2 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。

#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();
	system("pause");
	return 0;
}

6.3 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

// 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
// 如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
deque.resize(num);

// 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。
deque.resize(num, elem);

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;

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

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();
	system("pause");
	return 0;
}

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

6.4 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。

#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);

	// 尾插
	d.pop_back();
	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);
}

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;
}

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

6.5 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

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;

void printDeque(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);
	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;
}

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

6.6 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

#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() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：

• sort 算法非常实用，使用时包含头文件 algorithm 即可

6.7 案例——评委打分

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。

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

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <deque>
using namespace std;

class Person {
public:
	Person(string name, int num) {
		this->m_name = name;
		this->m_num = num;
	}
public:
	string m_name;
	int m_num;
};

// 创建人数
void createPerson(vector<Person>& v) {
	string nameSeed = "ABCDE";
	for (int i = 0; i < 5; ++i) {
		string name = "选手";
		name += nameSeed[i];
		int num = 0;
		Person p(name, num);
		// 将创建的Person对象 放入到容器中
		v.push_back(p);
	}
}

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);
		}
		// 测试
		/*cout << "选手：" << it->m_name << " 打分：" << it->m_num << endl;
		for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); ++dit) {
			cout << *dit << " ";
		}
		cout << endl;
		cout << "-------------------------------------------------" << endl;*/
		// 排序
		sort(d.begin(), d.end());
		// 取出最高分和最低分
		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;
		}
		int avg = sum / d.size();
		// 将平均分 赋值给选手身上
		it->m_num = 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_num << endl;
	}
	/*cout << "-------------------------------------------------" << endl;*/
}

int main() {
	srand((unsigned int)time(NULL));

	// 1、创建5名选手
	vector<Person> v;// 存放选手的容器
	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_num << endl;
	}
	cout << "-------------------------------------------------" << endl;*/
	
	// 2、给5名选手打分
	setScore(v);

	// 3、显示最后得分
	showScore(v);

	system("pause");
	return 0;
}