deque容器

3.3.1 deque容器基本概念

Vector容器是單向開口的連續記憶體空間，deque則是一種雙向開口的連續線性空間。所謂的雙向開口，意思是可以在頭尾兩端分別做元素的插入和刪除操作，當然，vector容器也可以在頭尾兩端插入元素，但是在其頭部操作效率奇差，無法被接受。

Deque容器和vector容器最大的差異，一在於deque允許使用常數項時間對頭端進行元素的插入和刪除操作。二在於deque沒有容量的概念，因為它是動態的以分段連續空間組合而成，隨時可以增加一段新的空間並連結起來，換句話說，像vector那樣，”舊空間不足而重新配置一塊更大空間，然後複製元素，再釋放舊空間”這樣的事情在deque身上是不會發生的。也因此，deque沒有必須要提供所謂的空間保留(reserve)功能.

雖然deque容器也提供了Random Access Iterator,但是它的迭代器並不是普通的指標，其複雜度和vector不是一個量級，這當然影響各個運算的層面。因此，除非有必要，我們應該儘可能的使用vector，而不是deque。對deque進行的排序操作，為了最高效率，可將deque先完整的複製到一個vector中，對vector容器進行排序，再複製回deque.

3.3.2 deque容器實現原理

Deque容器是連續的空間，至少邏輯上看來如此，連續現行空間總是令我們聯想到array和vector,array無法成長，vector雖可成長，卻只能向尾端成長，而且其成長其實是一個假象，事實上(1) 申請更大空間 (2)原資料複製新空間 (3)釋放原空間 三步驟，如果不是vector每次配置新的空間時都留有餘裕，其成長假象所帶來的代價是非常昂貴的。

Deque是由一段一段的定量的連續空間構成。一旦有必要在deque前端或者尾端增加新的空間，便配置一段連續定量的空間，串接在deque的頭端或者尾端。Deque最大的工作就是維護這些分段連續的記憶體空間的整體性的假象，並提供隨機存取的介面，避開了重新配置空間，複製，釋放的輪迴，代價就是複雜的迭代器架構。

既然deque是分段連續記憶體空間，那麼就必須有中央控制，維持整體連續的假象，資料結構的設計及迭代器的前進後退操作頗為繁瑣。Deque程式碼的實現遠比vector或list都多得多。

Deque採取一塊所謂的map(注意，不是STL的map容器)作為主控，這裡所謂的map是一小塊連續的記憶體空間，其中每一個元素(此處成為一個結點)都是一個指標，指向另一段連續性記憶體空間，稱作緩衝區。緩衝區才是deque的儲存空間的主體。

3.3.3 deque常用API

3.3.3.1 deque建構函式

deque<T> deqT;//預設構造形式
deque(beg, end);//建構函式將[beg, end)區間中的元素拷貝給本身。
deque(n, elem);//建構函式將n個elem拷貝給本身。
deque(const deque &deq);//拷貝建構函式。
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3.3.3.2 deque賦值操作

assign(beg, end);//將[beg, end)區間中的資料拷貝賦值給本身。
assign(n, elem);//將n個elem拷貝賦值給本身。
deque& operator=(const deque &deq); //過載等號操作符 
swap(deq);// 將deq與本身的元素互換
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3.3.3.3 deque大小操作

deque.size();//返回容器中元素的個數
deque.empty();//判斷容器是否為空
deque.resize(num);//重新指定容器的長度為num,若容器變長，則以預設值填充新位置。如果容器變短，則末尾超出容器長度的元素被刪除。
deque.resize(num, elem); //重新指定容器的長度為num,若容器變長，則以elem值填充新位置,如果容器變短，則末尾超出容器長度的元素被刪除。
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3.3.3.4 deque雙端插入和刪除操作

push_back(elem);//在容器尾部新增一個數據
push_front(elem);//在容器頭部插入一個數據
pop_back();//刪除容器最後一個數據
pop_front();//刪除容器第一個資料
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3.3.3.5 deque資料存取

at(idx);//返回索引idx所指的資料，如果idx越界，丟擲out_of_range。
operator[];//返回索引idx所指的資料，如果idx越界，不丟擲異常，直接出錯。
front();//返回第一個資料。
back();//返回最後一個數據
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3.3.3.6 deque插入操作

insert(pos,elem);//在pos位置插入一個elem元素的拷貝，返回新資料的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n個elem資料，無返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)區間的資料，無返回值。
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3.3.3.7 deque刪除操作

clear();//移除容器的所有資料
erase(beg,end);//刪除[beg,end)區間的資料，返回下一個資料的位置。
erase(pos);//刪除pos位置的資料，返回下一個資料的位置。
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