std::deque是支持首尾O(1)增删和O(1)随机访问的分段连续序列容器,适合需频繁首尾操作又需索引访问的场景,但内存不连续、缓存局部性弱于vector。

std::deque(double-ended queue)是c++标准库中支持两端高效插入和删除的序列容器,底层通常以分段连续空间实现,兼顾了vector的随机访问和list的部分动态性。它不保证内存整体连续,但支持O(1)的头尾操作和O(1)的随机访问(下标/迭代器),适合频繁在首尾增删、又需要按索引读写的场景。
基本声明与初始化
包含头文件 #include
- 空构造:
std::deque<int> dq;</int> - 指定大小并初始化为默认值:
std::deque<int> dq(5); // 元素全为0</int> - 指定大小并初始化为给定值:
std::deque<int> dq(5, 42); // 5个42</int> - 用初始化列表构造(C++11起):
std::deque<:String> dq{"a", "b", "c"};</:string> - 拷贝或移动构造:
std::deque<int> dq2 = dq1;</int>或std::deque<int> dq2 = std::move(dq1);</int>
常用增删查改操作
所有操作均在头尾保持常数时间复杂度(摊还),中间插入/删除仍是O(n),应避免。
- 尾部操作:
dq.push_back(x)、dq.pop_back()、dq.back()(访问末元素,不检查空) - 头部操作:
dq.push_front(x)、dq.pop_front()、dq.front()(访问首元素,不检查空) - 随机访问:
dq[i]或dq.at(i)(后者带越界检查,抛出std::out_of_range) - 插入任意位置:
dq.insert(dq.begin() + pos, value)或批量插入dq.insert(it, first, last) - 删除任意位置:
dq.erase(it)或区间dq.erase(first, last)
遍历与容量管理
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
- 迭代器遍历:
for (auto it = dq.begin(); it != dq.end(); ++it) { ... }或更简洁的for (const auto& x : dq) { ... } - 获取大小与状态:
dq.size()、dq.empty()、dq.max_size() - 调整容量:
dq.resize(n)(增补默认值或截断)、dq.clear()(清空,但不释放内存) - 释放冗余内存(C++11后):
std::deque<t>(dq).swap(dq);</t>—— 利用临时对象交换来收缩内存(注意:deque的shrink_to_fit不是标准要求,多数实现不支持)
注意事项与适用建议
deque不是万能替代vector或list,需结合使用场景判断:
- 不要假设内存连续——
&dq[0]到&dq[dq.size()-1]不一定可作C数组用 - 迭代器可能失效:头尾插入/删除不会使其他迭代器失效(这点优于vector),但中间修改会
- 元素类型需满足可复制/可移动;若含指针成员,注意深浅拷贝语义
- 当主要操作是尾部增删+随机访问 → 优先用vector;当频繁头插头删且不要求随机访问 → list更合适;当两者都要 → deque是合理选择
- 小对象(如int、char)性能差异不大;大对象时,deque的分段结构可能导致缓存局部性略差于vector
基本上就这些。用好deque的关键是明确“我是否真需要在开头高效操作”,而不是因为名字带“队列”就默认选用它。