c++中的deque容器和queue容器

一、deque容器 双端动态数组

1、deque容器和vector容器最大的差异：

a、deque插入和人删除常数项时间（不会因为数据量的大小，改变操作所耗时间）
b、deque容器没有容量的概念以分段连续空间组成
c、deque是由一段一段的定量的连续空间组成

1、deque容器的构造和赋值

#include 
#include 

using namespace std;


/*
 * 1、deque构造函数
 * deque 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。
 * 2、deque赋值操作
 * 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。
 * deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
 * swap(deq);// 将deq与本身的元素互换
*/


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

void test01(){

    deque<int> d(5,10);
    printDequeInt(d);//10 10 10 10 10

    //assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。
    deque<int> d1;
    d1.assign(5,100);
    printDequeInt(d1);//100 100 100 100 100

   //deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
    deque<int> d2;
    d2 = d1;
    printDequeInt(d2);//100 100 100 100 100

    //swap(deq);// 将deq与本身的元素互换
    deque<int> d3(5,1);
    deque<int> d4(5,2);
    printDequeInt(d3);//1 1 1 1 1
    printDequeInt(d4);//2 2 2 2 2
    d3.swap(d4);
    printDequeInt(d3);//2 2 2 2 2
    printDequeInt(d4);//1 1 1 1 1

}


int main(int argc, char *argv[])
{
   test01();
    return 0;
}

运行结果：

2、deque容器的大小操作、双端插入删除操作、元素访问操作

/*
3.3.3.3 deque大小操作
deque.size();//返回容器中元素的个数
deque.empty();//判断容器是否为空
deque.resize(num);//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置。
如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
6deque.resize(num, elem); //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。
3.3.3.4 deque双端插入和删除操作
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
3.3.3.5 deque数据存取
at(idx);//返回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range。
operator[];//返回索引idx所指的数据，如果idx越界，不抛出异常，直接出错。
front();//返回第一个数据。
back();//返回最后一个数据
*/

void test02(){
   deque<int> d;

   //尾部插入
   d.push_back(10);
   d.push_back(20);
   d.push_back(30);//10 20 30

   //头部插入
   d.push_front(40);
   d.push_front(50);
   d.push_front(60);
   printDequeInt(d);//60 50 40 10 20 30

   //头部删除
   d.pop_front();//50 40 10 20 30
   //尾部删除
   d.pop_back();//50 40 10 20
   printDequeInt(d);//50 40 10 20

   if(d.empty()){
       cout << "d容器为空" << endl;
   }else{
       cout<<"d容器非空"<<endl;
       cout<<"size = "<<d.size()<<endl;//4
   }

   //[]访问第二个元素
   cout<<"d[2] = "<<d[2]<<endl;//10
   cout<<"d.at(2) = "<<d.at(2)<<endl;//10
   cout<<"头元素 = "<<d.front()<<endl;//50
   cout<<"尾元素 = "<<d.back()<<endl;//20

}


int main(int argc, char *argv[])
{
   test02();
    return 0;
}

运行结果：

3、容器的插入删除

/* 
3.3.3.6 deque插入操作 
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。 
3.3.3.7 deque删除操作 
clear();//移除容器的所有数据 
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 
*/ 

void test03() { 
    deque<int> d; 
    d.insert(d.begin(),5, 100); 
    printDequeInt(d);//100 100 100 100 10017
    d.clear(); 
    cout<<"size = "<<d.size()<<endl;//0 
} 

运行结果：

案例：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，最后输出每位选手的分数

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，pop_back pop_front去除最高和最低分
4. deque容器遍历一遍，累加分数，累加分数/d.size()
5. person.score = 平均分

#include 
#include
#include
#include 
#include 
#include

using namespace std;

//选手类
class Person{
public:
    string name;
    int score;
    Person(string name,int score){
        this->name = name;
        this->score = score;
    }
};

void createPerson(vector<Person> &v){
    //5名选手是ABCDE
    string name = "ABCDE";
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        string str = "选手";
        str += name[i];
        //将选手的姓名 分数0 放入vector容器中
        v.push_back(Person(str,0));
    }
}

void aveScore(vector<Person> &v){

    //设置随机种子
    srand(time(NULL));

    //容器v中的每个人 逐一比赛
    for(vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){

        //每位选手 都要被10个评委打分 放入deque容器中
        deque<int> d;
        //10个评委
        for(int i = 0; i < 10; i++){
            int score = rand()%41+60;//60~100
            d.push_back(score);
        }

        //对deque容器（评委的10个分数）排序
        sort(d.begin(), d.end());

        //去掉一个最低分 最高分
        d.pop_back();
        d.pop_front();

        //得到每个选手的总分数
        int sum = accumulate(d.begin(),d.end(),0);
        
        //获取平均分 赋值 选手的score
        (*it).score = sum/8;
    }
}

void printVectorPerson(vector<Person> &v) {
    for(vector<Person>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++) {
        //*it == Person
        cout<<(*it).name<<" "<<(*it).score<<endl;
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    //1、定义一个vector容器存放5名选手
    vector<Person> v;
    createPerson(v);
    
    //2、5名选手逐一比赛求成绩平均分
    aveScore(v);
    
    //3、将5名选手的成绩打印出来
    printVectorPerson(v);
    return 0;
}

运行结果：

4、srand设置随机种子 rand产生随机数

int main(int argc, char *argv[])
{
    //设置随机数种子time(NULL)获取当前时间
    srand(time(NULL));

    for(int i = 0; i < 10; i++){
        //rand()函数的返回值就是随机数
        int num = rand();
        cout<<num<<" ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

二、stack容器 栈容器

先进后出的数据结构。
push入栈、pop出栈、top永远指向栈顶元素
stack没有迭代器

/*
3.4.3.1 stack构造函数
stack stkT;//stack采用模板类实现， stack对象的默认构造形式：
stack(const stack &stk);//拷贝构造函数
3.4.3.2 stack赋值操作
stack& operator=(const stack &stk);//重载等号操作符
3.4.3.3 stack数据存取操作
push(elem);//向栈顶添加元素
pop();//从栈顶移除第一个元素
top();//返回栈顶元素
3.4.3.4 stack大小操作
empty();//判断堆栈是否为空
size();//返回堆栈的大小
*/
void test01()
{
    stack<int> s;
    //入栈
    s.push(10);
    s.push(20);
    s.push(30);
    s.push(40);

    if(s.empty()) {
        cout<<"栈容器为空"<<endl;
    }
    else {
        cout<<"栈容器非空"<<endl;
        cout<<"size = "<<s.size()<<endl;
    }

    while(!s.empty()) {
        cout<<s.top()<<endl;
        //出栈
        s.pop();
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    test01();
    return 0;
}

运行结果：

三、队列容器 queue

队列容器：先进先出 队尾插入数据 对头删除数据
queue容器：没有迭代器 不具备遍历功能 只能通过front、back访问

/*
3.5.3.1 queue构造函数
queue queT;//queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式：
queue(const queue &que);//拷贝构造函数
3.5.3.2 queue存取、插入和删除操作
push(elem);//往队尾添加元素
pop();//从队头移除第一个元素
back();//返回最后一个元素
front();//返回第一个元素
3.5.3.3 queue赋值操作
queue& operator=(const queue &que);//重载等号操作符
3.5.3.4 queue大小操作
empty();//判断队列是否为空
size();//返回队列的大小
*/
#include
void test02() {

    queue<int> q;
    q.push(10);
    q.push(20);
    q.push(30);
    q.push(40);

    if(q.empty()) {

        cout<<"容器为空"<<endl;
    }
    else {

        cout<<"容器非空"<<endl;
        cout<<"size = "<<q.size()<<endl;
        cout<<"对头元素 = "<<q.front()<<endl;//10
        cout<<"队尾元素 = "<<q.back()<<endl;//40
    }

    cout<<"遍历队列"<<endl;
    while(!q.empty()) {

        cout<<q.front()<<" ";
        q.pop();//出队
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    test02();
    return 0;
}

运行结果：