C++ deque的底层实现原理
2023-06-26 22:15:20
深夜i
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C++
deque
底层实现
原理
C++ deque是一种双端队列，可以在首尾两端同时进行元素的插入和删除。它的底层实现原理是通过一段连续的内存空间，在其中维护一个元素序列，并通过一些指针来连接这些元素，实现高效的插入和删除操作。
具体来说，C++ deque通过多个大小固定的块来维护元素序列，每个块中包含多个元素，并且每个块之间通过指针来连接。其中，第一个块中的元素是按顺序存储的，而后续块中的元素则是从两端开始往中间填充的。
当进行插入操作时，C++ deque会优先选择头部或尾部元素所在的块进行操作。如果该块还有空间，则直接插入元素，否则就需要进行块的分配和元素的移动操作。具体来说，C++ deque会先尝试在块所在的位置继续插入元素，如果该块满了，就需要重新分配一个大小比当前块两倍的块，并将当前块中的一半元素移动到新块中。为了保证元素的顺序性，C++ deque通常采用一种复制移动的方法，即先将需要移动的元素复制到新块中，再在当前块中删除这些元素。
而当进行删除操作时，C++ deque同样会优先选择头部或尾部元素所在的块进行操作。如果该块中仍有元素，则直接删除即可，否则就需要将该块从队列中删除，并将它相邻的两个块合并成一个新的块。具体来说，C++ deque会先检查头尾两个块的剩余元素数量，然后根据情况进行块的删除、合并和块中元素的移动。
总体来说，C++ deque的底层实现原理是比较复杂的，需要考虑多种情况和优化方案。但正是基于这种实现原理，C++ deque才能够实现高效的插入和删除操作，成为了标准库中不可或缺的数据容器。
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