双端队列STL

### C++ STL 双端队列 `std::deque` 的使用方法 #### 定义与特点 `std::deque` 是 C++ 标准模板库 (STL) 中的一种序列容器，表示双端队列（double-ended queue）。它的主要特点是支持高效的头部和尾部插入/删除操作。相比于 `std::vector`，虽然两者都提供了随机访问的能力，但 `std::deque` 更适合频繁在两端进行数据操作的场景[^1]。 #### 头文件引入 要使用 `std::deque`，需先包含相应的头文件： ```cpp #include <deque> ``` #### 基本初始化方式 以下是几种常见的 `std::deque` 初始化方法[^3]: - 默认构造函数：创建一个空的 `std::deque`。 ```cpp std::deque<int> dq; ``` - 指定大小构造函数：创建具有指定数量元素的 `std::deque`，初始值可选。 ```cpp std::deque<int> dq(5); // 创建含有 5 个默认初始化为 0 的整数 std::deque<int> dq(5, 10); // 创建含有 5 个值均为 10 的整数 ``` - 范围构造函数：通过迭代器范围来初始化。 ```cpp std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; std::deque<int> dq(vec.begin(), vec.end()); // 将 vector 数据拷贝到 deque ``` #### 主要成员函数 以下是一些常用的操作函数： ##### 插入与删除 - **push_back/pop_back**: 在尾部插入或移除元素。 ```cpp dq.push_back(4); // 向尾部添加元素 4 dq.pop_back(); // 移除尾部最后一个元素 ``` - **push_front/pop_front**: 在首部插入或移除元素。 ```cpp dq.push_front(-1); // 向首部添加元素 -1 dq.pop_front(); // 移除首部第一个元素 ``` ##### 访问元素 - **operator[] 和 at()**: 随机访问特定位置上的元素。 ```cpp int value = dq[2]; // 获取索引为 2 的元素 int safeValue = dq.at(2); // 类似于 operator[], 提供越界检查 ``` - **front/back**: 分别获取首部和尾部的第一个元素。 ```cpp int firstElement = dq.front(); int lastElement = dq.back(); ``` ##### 迭代遍历 可以像其他 STL 容器一样使用迭代器遍历 `std::deque`： ```cpp for(auto it = dq.begin(); it != dq.end(); ++it){ std::cout << *it << " "; } // 或者基于范围的 for 循环 for(const auto& elem : dq){ std::cout << elem << " "; } ``` ##### 修改容量 - **resize**: 改变容器中的元素数目。 ```cpp dq.resize(8, 99); // 如果当前长度小于 8，则新增部分填充为 99；如果大于 8 则截断多余的部分 ``` - **clear**: 清空所有元素。 ```cpp dq.clear(); ``` #### 示例程序 下面是一个综合使用的例子，展示如何向 `std::deque` 添加、删除以及打印其内容： ```cpp #include <iostream> #include <deque> int main(){ std::deque<int> dq; // 插入一些元素 dq.push_back(1); dq.push_back(2); dq.push_front(0); // 打印 deque 内容 std::cout << "Deque content: "; for(const auto& elem : dq){ std::cout << elem << " "; // 输出应为 0 1 2 } std::cout << "\n"; // 删除元素 dq.pop_back(); dq.pop_front(); // 再次打印剩余内容 std::cout << "After removals: "; for(const auto& elem : dq){ std::cout << elem << " "; // 输出应为 1 } return 0; } ```