C++ 面试题 目录

C++ 中 deque 的特点和用法

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本题详细解读

1. deque 的特点

deque(双端队列)是 C++ 标准库中的一个容器,具有以下特点:

  • 双端操作deque 允许在队列的前端和后端进行高效的插入和删除操作。
  • 动态数组deque 内部使用多个固定大小的数组来存储元素,因此它可以在两端高效地扩展和收缩。
  • 随机访问deque 支持通过下标访问元素,类似于数组。
  • 内存管理deque 的内存分配是分段连续的,因此在插入和删除操作时,不需要像 vector 那样频繁地进行内存重新分配。

2. deque 的常用操作

  • 插入操作

    • push_back(val):在 deque 的末尾插入元素 val
    • push_front(val):在 deque 的开头插入元素 val
  • 删除操作

    • pop_back():删除 deque 的最后一个元素。
    • pop_front():删除 deque 的第一个元素。
  • 访问操作

    • front():返回 deque 的第一个元素的引用。
    • back():返回 deque 的最后一个元素的引用。
    • operator[]at(index):通过下标访问 deque 中的元素。
  • 容量操作

    • empty():检查 deque 是否为空。
    • size():返回 deque 中元素的数量。

3. deque 的应用场景

  • 需要频繁在两端插入或删除元素的场景:例如实现一个滑动窗口算法或双端队列数据结构。
  • 需要随机访问元素的场景deque 支持通过下标访问元素,适合需要频繁随机访问的场景。
  • 内存管理要求较高的场景:由于 deque 的内存分配是分段连续的,因此在需要频繁插入和删除操作时,dequevector 更高效。

4. dequevector 的比较

  • 插入和删除效率deque 在两端插入和删除元素的效率高于 vector,因为 vector 在插入和删除时需要移动大量元素。
  • 内存分配deque 的内存分配是分段连续的,而 vector 是连续的内存块。因此,deque 在扩展时不需要像 vector 那样频繁地进行内存重新分配。
  • 随机访问效率deque 的随机访问效率略低于 vector,因为 deque 需要额外的指针跳转来访问元素。

5. 注意事项

  • 迭代器失效:在 deque 中进行插入或删除操作时,可能会导致迭代器失效,因此在操作 deque 时需要注意迭代器的使用。
  • 内存占用:由于 deque 使用多个固定大小的数组来存储元素,因此它的内存占用可能会比 vector 稍高。
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