C++ 双端队列
C++ 双端队列
在上一页中，你学习了在 队列 中，元素是在尾部添加，在头部删除的。
然而，双端队列（double-ended queue 的缩写）更加灵活，因为元素可以从两端（头部和尾部）添加和删除。你还可以通过索引号访问元素。
要使用双端队列，你必须包含 <deque> 头文件
// 包含双端队列库
#include <deque>
创建双端队列
要创建双端队列，使用 deque 关键字，并指定它应该存储的值的类型，放在尖括号 <> 中，然后是双端队列的名称，例如：deque<type> dequeName。
示例
// 创建一个名为 cars 的双端队列，用于存储字符串
deque<string> cars;
如果你想在声明时添加元素，将它们放在花括号 {} 中，用逗号分隔。
示例
// 创建一个名为 cars 的双端队列，用于存储字符串
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
// 打印双端队列元素
for (string car : cars) {
cout << car << "\n";
}
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注意：双端队列的类型（我们示例中的 string）在声明后不能更改。
访问双端队列
你可以通过在方括号 [] 中引用索引号来访问双端队列元素。
双端队列是 0 索引的，这意味着 [0] 是第一个元素，[1] 是第二个元素，依此类推。
示例
// 创建一个名为 cars 的双端队列，用于存储字符串
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
// 获取第一个元素
cout << cars[0]; // 输出 Volvo
// 获取第二个元素
cout << cars[1]; // 输出 BMW
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你还可以使用 .front() 和 .back() 函数访问双端队列的第一个或最后一个元素。
示例
// 创建一个名为 cars 的双端队列，用于存储字符串
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
// 获取第一个元素
cout << cars.front();
// 获取最后一个元素
cout << cars.back();
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要访问指定索引处的元素，可以使用 .at() 函数并指定索引号。
示例
// 创建一个名为 cars 的双端队列，用于存储字符串
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
// 获取第二个元素
cout << cars.at(1);
// 获取第三个元素
cout << cars.at(2);
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注意：.at() 函数通常比方括号 [] 更受欢迎，因为它在元素超出范围时会抛出错误消息。
示例
// 创建一个名为 cars 的双端队列，用于存储字符串
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
// 尝试访问不存在的元素（会抛出异常）
cout << cars.at(6);
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更改双端队列元素
要更改特定元素的值，可以引用索引号。
示例
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
// 更改第一个元素的值
cars[0] = "Opel";
cout << cars[0]; // 现在输出 Opel 而不是 Volvo
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但是，使用 .at() 函数更安全。
示例
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
// 更改第一个元素的值
cars.at(0) = "Opel";
cout << cars.at(0); // 现在输出 Opel 而不是 Volvo
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添加双端队列元素
要向双端队列添加元素，可以使用 .push_front() 在双端队列的开头插入元素，并使用 .push_back() 在末尾添加元素。
示例
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
// 在开头添加元素
cars.push_front("Tesla");
// 在末尾添加元素
cars.push_back("VW");
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删除双端队列元素
要从双端队列中删除元素，使用 .pop_front() 从双端队列的开头删除元素，并使用 .pop_back() 从末尾删除元素。
示例
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
// 删除第一个元素
cars.pop_front();
// 删除最后一个元素
cars.pop_back();
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双端队列大小
要找出双端队列中有多少个元素，可以使用 .size() 函数。
检查双端队列是否为空
使用 .empty() 函数来确定双端队列是否为空。
.empty() 函数在双端队列为空时返回 1 (true)，否则返回 0 (false)。
示例
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
cout << cars.empty(); // 输出 0 (不为空)
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遍历双端队列
你可以使用 for 循环结合 .size() 函数来遍历双端队列元素。
示例
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
for (int i = 0; i < cars.size(); i++) {
cout << cars[i] << "\n";
}
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您也可以使用for-each循环（在C++版本11 (2011)中引入），它更简洁易读。
示例
deque<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Mazda"};
for (string car : cars) {
cout << car << "\n";
}
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提示：您还可以使用迭代器遍历双端队列，这将在后面的章节中详细介绍。
