【C++】详解STL容器之一的deque和适配器stack,queue

目录

deque的概述

deque空间的结构

deque的迭代器

deque的数据设计

deque的优缺点

适配器的概念

​编辑

stack的概述

stack的模拟实现

queue的概述

queue的模拟实现


deque的概述

deque的设计参考了另外两大容器vectorlist。可参考下面两篇文章

详解vector:http://t.csdnimg.cn/19TWM

详解list:http://t.csdnimg.cn/2rCbL

vector容器管理的是线性空间,vector的容器是单向开口。这说明vector的容器的头部插入,头部删除的时间效率是O(N),尾部插入,尾部删除的效率是O(1)。

与之相对的deque所管理的空间也可以看作是线性空间。deque的线性空间是双向开口。这说明deque容器的头部插入,头部删除,尾部插入,尾部删除的效率是O(1)

deque管理的空间不够时,不需要像vector那样成倍的扩容。此时,管理一段线性空间的deque却能像list的那样一小段一小段的扩容,并且还能保证自己管理的依旧是一段线性空间。

既然deque管理的是一段线性的空间,那一定支持随机访问,那么在deque的容器中排序的效率怎么样呢?实际上,在deque容器中的排序效率并不理想,在一亿这个数据量级,用deque容器排序的用时是用vector容器排序用时的五倍。现在给出如下两个方案,方案一:直接用deque排序。方案二:把deque容器中的数据拷贝给vector,让vector排序,再把排好的数据拷贝给deque。方案一的效率也远远的不如方案二。

从排序的效率中可以看出,deque容器管理的线性空间是一种假象

deque空间的结构

deque会开一小段空间存数据,如果空间不够,会再开一小段相等大小的空间,这一小段空间称为缓冲区这些缓冲区的才是deque容器存数据的空间而这些一小段一小段的空间的指针会按一定顺序存入一段名为map的连续的空间,map就是管理所有缓冲区的中控器,如下图

如下是源码定义

template <class T, class Alloc = alloc, size_t BufSize = 0>
class deque
{
public:
typedef T value_type;
typedef value_type* pointer;

//......
protected:
typedef pointer* map_pointer;  //指向数据的指针

protected:
map_pointer map; //储存指针空间的map,本质是个二级指针,map指向的连续的空间

size_t map_size; //map可容纳指针的个数
}

deque的迭代器

要让如此复杂的空间关系在上层表现的像线性空间一样,需要设计一个很复杂的迭代器。源码的迭代器封装了四个指针。

T* cur; 用来遍历缓冲区,也可以用来数据的存取

T* first; 指向缓冲区的头

T* last; 指向缓冲区的尾

map_pointer node; 指向中控器的指针,被指向的指针又指向该缓冲区

用如此复杂的迭代器想要随机访问数据是要付出代价的,因为缓冲区在内存中是不连续的,想要从一个缓冲区去下一个缓冲区,必须通过迭代器的node指针在中控器的空间上偏移实现。这便是用deque容器排序效率不高的原因。

deque的数据设计

iterator start; 用一个迭代器指向第一个缓冲区

iterator finish; 用一个迭代器指向最后一个缓冲区

map_pointer map; 指向中控器,方便管理中控器

size_type map_size; 中控器中有多少指针


deque的优缺点

总结一下deque容器的优缺点

 deque优点: 

与vector比较,头部插入和删除时,不需要搬移元素,效率特别高,而且在扩容时,也不 需要搬移大量的元素,头插头删,尾插尾删的效率很高
与list比较,其底层是连续空间,空间利用率比list较高,不需要存储额外字段。缓存命中率比list高
deque缺点:
与vector比较deque不适合遍历,因为在遍历时,deque的迭代器要频繁的去检测其是否移动到
某段小空间的边界,导致效率低下,因此用deque容器排序的效率也是低下的

与list比较:deque不适合在中间插入数据,因为需要挪动数据。而list只需改变指向关系即可。

vector和list都有很明显的优点和很明显的缺点,deque就好像夹在vector和list中间的容器,找不到很亮眼的优点。

适配器的概念

适配器是一种设计模式(设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结),该种模式是将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。
虽然stack和queue中也可以存放元素,但在STL中并没有将其划分在容器的行列,而是将其称为容器适配
器,这是因为stack和queue只是对其他容器的接口进行了包装,STL中stack和queue默认使用deque,比如:

STL在实现stack, queue时,并没有再去设计一个容器,而是直接复用其他容器,这便是适配器。这是一种设计思想


stack的概述

stack别名为,栈是一种先进后出的数据结构。栈只有一个开口,只能从这个开口入数据和出数据。

栈没有迭代器,这说明栈是不允许遍历的

栈的底层可以适配vector容器,list容器,deque容器,默认适配deque容器

stack的模拟实现

#include<vector>
#include<list>
#include<deque>

namespace bit
{
	// 
	template<class T, class Container = deque<T>>
	class stack
	{
	public:
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}

		void pop()
		{
			_con.pop_back();
		}

		T& top()
		{
			return _con.back();
		}

		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}

		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}
	private:
		Container _con;
	};

queue的概述

dueue别名为队列,队列是一种先进先出的数据结构。队列只能队尾如数据,队头出数据。

队列没有迭代器,这说明队列是不允许遍历的

队列的底层可以适配list容器,deque容器,默认适配deque容器


queue的模拟实现

#include<vector>
#include<list>
#include<deque>

namespace bit
{
	// 
	template<class T, class Container = deque<T>>
	class queue
	{
	public:
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}

		void pop()
		{
			_con.pop_front();
			//_con.erase(_con.begin());
		}

		T& front()
		{
			return _con.front();
		}

		T& back()
		{
			return _con.back();
		}

		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}

		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}
	private:
		Container _con;
	};

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mfbz.cn/a/608377.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Java 语法 (杂七杂八的知识)

面向对象三大特性 封装, 多态, 继承 基本数据类型 一字节 (Byte) 占八位 (bit) JDK, JRE, JVM JDK (Java Development Kit) : Java 开发工具包, 包括了 JRE, 编译器 javac, 和调试工具 Jconsole, jstack 等 JRE (Java Runtime Environment) : Java 运行时环境, 包括了 JVM , …

ssm115乐购游戏商城系统+vue

毕业生学历证明系统 设计与实现 内容摘要 如今社会上各行各业&#xff0c;都喜欢用自己行业的专属软件工作&#xff0c;互联网发展到这个时候&#xff0c;人们已经发现离不开了互联网。新技术的产生&#xff0c;往往能解决一些老技术的弊端问题。因为传统毕业生学历信息管理难…

【Linux系统】进程控制

再次理解进程 进程&#xff1a;内核的相关管理数据结构(task_struct(进程控制块PCB)&#xff0c;mm_struct(地址空间)&#xff0c;页表) 代码和数据 那么如何理解进程具有独立性&#xff1f; 我们之前已经学习过进程控制块啊&#xff0c;地址空间啊&#xff0c;页表啊&…

什么是期货?期货的基础知识有哪些?

期货是一种标准化的远期合约&#xff0c;允许买卖双方在未来特定时间以预定价格交易货物或金融资产。也是一种金融衍生品&#xff0c;它为市场参与者提供了一种管理价格波动风险和进行投资的工具。 期货的基础知识有哪些 期货市场是一个复杂的金融环境&#xff0c;对于初学者来…

程序猿敲代码费脑掉头发?来看看铁打的便捷,Baidu Comate智能代码助手

前言&#xff1a;Baidu Comate 前世今生 Baidu Comate 安装教程 官网安装教程 手动安装教程 登录使用 插件功能初体验 代码生成指令板块 简易代码生成 代码解释 代码补充 代码注释 多种类智能问答&知识集调用 Paddle团队官方知识集 前言&#xff1…

设计模式(2)——工厂方法模式

目录 1. 摘要 2. 需求案例(设计一个咖啡店的点餐系统) 2.1 咖啡父类及其子类 2.2 咖啡店类与咖啡类的关系 3. 普通方法实线咖啡店点餐系统 3.1 定义Coffee父类 3.2 定义美式咖啡类继承Coffee类 3.3 定义拿铁咖啡继承Coffee类 3.4 定义咖啡店类 3.5 编写测试类 4. 简…

影响视频视觉质量的因素——各类视觉伪影

模糊效应&#xff08;Blurring Artifact&#xff09; 图像模糊&#xff08;blurring&#xff09;&#xff1a;平滑图像的细节和边缘产生的现象&#xff0c;模糊对于图像来说&#xff0c;是一个低通滤波器&#xff08;low-pass filter&#xff09;。一般而言&#xff0c;用户更…

VisualGDB:Linux静态库项目创建、编译及库的使用

接上篇《VisualGDB&#xff1a;Linux动态库项目创建、编译及库的使用》&#xff0c;静态库的创建和使用与动态库基本无差别&#xff0c;唯一需要做的就是指定项目生成静态库。 一、指定项目生成静态库 二、重新构建和编译项目 这里注意&#xff0c;同样要copy一个libxxx.so格式…

服务器数据恢复—RAID5磁盘阵列两块盘离线的数据恢复过程

服务器故障&#xff1a; 服务器中有一组由多块硬盘组建的raid5磁盘阵列&#xff0c;服务器阵列中2块硬盘先后掉线导致服务器崩溃。 服务器数据恢复过程&#xff1a; 1、将故障服务器中所有磁盘编号后取出&#xff0c;由硬件工程师对掉线的两块磁盘进行物理故障检测&#xff0c…

Linux 文件

文章目录 文件操作回顾(C/C)系统调用接口 管理文件认识一切皆文件C/C的文件操作函数与系统调用接口的关系……重定向与缓冲区 -- 认识重定向与缓冲区 -- 理解使用重定向缓冲区实现一个简单的Shell(加上重定向)标准输出和标准错误(在重定向下的意义) 磁盘文件磁盘存储文件操作系…

聊天框 - 微信加载历史数据的效果原来这样实现的

原文&#xff1a;https://juejin.cn/post/7337114587123335180?searchId20240509192958AF7D129567F92AD7E083 公众号&#xff1a;程序员白特&#xff0c;欢迎一起交流学习~ 前言 我记得2021年的时候做过聊天功能&#xff0c;那时业务也只限微信小程序 那时候的心路历程是&am…

win7开启远程桌面却连接不上,如何解决Win7系统开启远程桌面但无法连接的问题

在使用Win7系统时&#xff0c;有时候我们可能会遇到这样的问题&#xff1a;已经成功开启了远程桌面功能&#xff0c;但尝试连接时却总是失败。这可能是由于多种原因导致的&#xff0c;下面我们将详细分析并提供相应的解决方案。 确保本地网络连接正常 可以尝试通过Ping命令测试…

【start和run的区别(面试题)及创建线程的五种写法】

线程 1.start和run的区别2.创建线程的五种写法1.继承Thread,重写run2.实现runnable&#xff0c;重写run3.继承Thread,重写run,使用匿名内部类4.实现Runnable,重写run,使用匿名内部类5.使用lambda表达式 1.start和run的区别 1.start方法内部&#xff0c;是会调用到系统api&…

MATLAB 三维空间中在两点之间等间隔插入多个点 (67)

MATLAB 三维空间中在两点之间等间隔插入多个点 (67) 一、算法介绍二、算法实现1.代码2.结果一、算法介绍 用于加密直线点云,具体为根据给定的直线端点,沿着该直线方向,插入多个点,从而加密。具体方法和效果如下所示: 二、算法实现 1.代码 代码如下(示例): % 定…

融知财经:期货在哪里可以交易?期货交易有哪些交易规则?

作为当前金融市场的一种投资方式&#xff0c;期货只适合一些投资者&#xff0c;比如想获得高收益的投资者&#xff0c;因为期货的风险系数很高。但是很多投资者还不知道期货的意思&#xff0c;在一个固定的交易场所&#xff0c;期货是买卖标准化商品或金融资产的远期合约的交易…

SAP sq01,sq02,sq03创建query报表

步骤&#xff1a;1&#xff0c;SQ03创建用户组&#xff08;User Group&#xff09; 2&#xff0c;SQ02创建信息集&#xff08;InfoSet&#xff09; 3&#xff0c;SQ03分配用户和InfoSet 4&#xff0c;SQ01创建查询 5&#xff0c;SE93给Query分配Tcode 1&#xff0c;SQ03创建用…

pikachu靶场搭建(保姆级,手把手教学)

&#xff08;phpstudy安装pikachu配置&#xff09; 1.下载phpstudy&#xff08;以Windows系统为例&#xff09; 下载地址&#xff1a;https://www.xp.cn/download.html 1.打开网址 2.点击立即下载 3.选择适合自己的版本 查看自己电脑版本&#xff1a; 打开设置找到系统点击…

effective python学习笔记_函数

函数返回值尽量不要超过三个 局限性&#xff1a;当返回参数过多时&#xff0c;有时会搞混哪个是哪个&#xff0c;可能返回的两个值反了 解决方法&#xff1a;如果参数过多&#xff0c;可以组装*变量返回&#xff0c;或者自定义轻量类型或namedtuple返回 有意外情况时尽量抛异…

Kubernetes容器技术详解

kubernetes Kubernetes&#xff08;K8s&#xff09;由Google打造&#xff0c;是一款功能强大、灵活可扩展的容器编排平台&#xff0c;引领云原生技术潮流。 Kubernetes主要解决以下4大点&#xff1a; 1.自动化运维平台 如下图所示&#xff1a; Kubernetes携手Docker&#xf…
最新文章