C++ deque详解：STL双端队列的全面指南

双向队列是一种线性数据结构，它允许在队列的两端进行插入和删除操作，即既可以从头部（front）添加元素，也可以从尾部（back）移除元素。在C++标准模板库（STL）中，双向队列被实现为`std::deque`，它提供了高效且灵活的队列管理。 `#include <deque>`是使用双向队列的必要头文件，`deque`类继承自容器适配器`container_adaptor`，并支持动态数组的行为，允许在两端进行元素的增删操作。以下是一些关键成员函数及其功能： 1. **构造函数**： - `deque<Elem>(c1, c2)`：创建一个由`c1`复制元素并附加`c2`元素组成的deque。 - `deque<Elem>(n)`：创建一个大小为`n`的初始为空的deque。 - `deque<Elem>(n, elem)`：创建一个大小为`n`，所有元素都为`elem`的deque。 - `deque<Elem>(beg, end)`：创建一个包含`[beg, end)`范围内元素的deque。 2. **析构函数**：`~deque<Elem>()`，用于销毁deque中的所有元素及其占用的内存。 3. **基本访问与修改**： - `c.at(idx)`：访问位于索引`idx`处的元素，如果索引超出范围，会抛出`out_of_range`异常。 - `c.back()`：返回并移除队列尾部的元素。 - `c.front()`：返回并移除队列头部的元素。 - `c.push_back(elem)`：在队列尾部添加元素`elem`。 - `c.push_front(elem)`：在队列头部添加元素`elem`。 4. **元素插入与删除**： - `c.insert(pos, elem)`：在指定位置`pos`插入元素`elem`。 - `c.insert(pos, n, elem)`：在位置`pos`插入`n`个元素`elem`。 - `c.insert(pos, beg, end)`：在位置`pos`插入区间`[beg, end)`的所有元素。 - `c.erase(pos)`：删除位置`pos`的元素。 - `c.erase(beg, end)`：删除区间`[beg, end)`内的所有元素。 5. **属性查询**： - `c.empty()`：检查队列是否为空。 - `c.size()`：返回队列中元素的数量。 - `c.max_size()`：返回队列的最大容量。 - `c.begin()`：返回指向队列第一个元素的迭代器。 - `c.end()`：返回指向队列最后一个元素之后位置的迭代器。 - `c.rbegin()`：返回指向队列最后一个元素的反向迭代器。 - `c.rend()`：返回指向队列第一个元素前一个位置的反向迭代器。 6. **内存交换**： - `c.swap(c2)`：交换两个deque的内容。 通过`std::deque`，程序员可以方便地实现高效的队列操作，无论是读取还是写入，都能适应不同的需求场景。在处理数据流或需要频繁插入/删除元素的场景中，双向队列表现得尤为出色。