deque插入删除元素

deque 容器中，无论是添加元素还是删除元素，都只能借助 deque 模板类提供的成员函数。表 1 中罗列的是所有和添加或删除容器内元素相关的 deque 模板类中的成员函数。  

表 1 和添加或删除deque容器中元素相关的成员函数 成员函数功能push_back()在容器现有元素的尾部添加一个元素，和 emplace_back() 不同，该函数添加新元素的过程是，先构造元素，然后再将该元素移动或复制到容器的尾部。pop_back()移除容器尾部的一个元素。push_front()在容器现有元素的头部添加一个元素，和 emplace_back() 不同，该函数添加新元素的过程是，先构造元素，然后再将该元素移动或复制到容器的头部。pop_front()移除容器尾部的一个元素。emplace_back()C++ 11 新添加的成员函数，其功能是在容器尾部生成一个元素。和 push_back() 不同，该函数直接在容器头部构造元素，省去了复制或移动元素的过程。emplace_front()C++ 11 新添加的成员函数，其功能是在容器头部生成一个元素。和 push_front() 不同，该函数直接在容器头部构造元素，省去了复制或移动元素的过程。insert()在指定的位置直接生成一个元素。和 emplace() 不同的是，该函数添加新元素的过程是，先构造元素，然后再将该元素移动或复制到容器的指定位置。emplace()C++ 11 新添加的成员函数，其功能是 insert() 相同，即在指定的位置直接生成一个元素。和 insert() 不同的是，emplace() 直接在容器指定位置构造元素，省去了复制或移动元素的过程。erase()移除一个元素或某一区域内的多个元素。clear()删除容器中所有的元素。

在实际应用中，常用 emplace()、emplace_front() 和 emplace_back() 分别代替 insert()、push_front() 和 push_back()，具体原因本节后续会讲。

以上这些成员函数中，除了 insert() 函数的语法格式比较多，其他函数都只有一种用法（erase() 有 2 种语法格式），下面这段程序演示了它们的具体用法：

  #include <deque> #include <iostream> using namespace std; int main() { deque<int>d; //调用push_back()向容器尾部添加数据。 d.push_back(2); //{2} //调用pop_back()移除容器尾部的一个数据。 d.pop_back(); //{} //调用push_front()向容器头部添加数据。 d.push_front(2);//{2} //调用pop_front()移除容器头部的一个数据。 d.pop_front();//{} //调用 emplace 系列函数，向容器中直接生成数据。 d.emplace_back(2); //{2} d.emplace_front(3); //{3,2} //emplace() 需要 2 个参数，第一个为指定插入位置的迭代器，第二个是插入的值。 d.emplace(d.begin() + 1, 4);//{3,4,2} for (auto i : d) { cout << i << " "; } //erase()可以接受一个迭代器表示要删除元素所在位置 //也可以接受 2 个迭代器，表示要删除元素所在的区域。 d.erase(d.begin());//{4,2} d.erase(d.begin(), d.end());//{}，等同于 d.clear() return 0; }

行结果为：

3 4 2

这里重点讲一下 insert() 函数的用法。insert() 函数的功能是在 deque 容器的指定位置插入一个或多个元素。该函数的语法格式有多种，如表 2 所示。  

表 2 insert() 成员函数语法格式 语法格式功能iterator insert(pos,elem)在迭代器 pos 指定的位置之前插入一个新元素elem，并返回表示新插入元素位置的迭代器。iterator insert(pos,n,elem)在迭代器 pos 指定的位置之前插入 n 个元素 elem，并返回表示第一个新插入元素位置的迭代器。iterator insert(pos,first,last) 在迭代器 pos 指定的位置之前，插入其他容器（不仅限于vector）中位于 [first,last) 区域的所有元素，并返回表示第一个新插入元素位置的迭代器。iterator insert(pos,initlist)在迭代器 pos 指定的位置之前，插入初始化列表（用大括号{}括起来的多个元素，中间有逗号隔开）中所有的元素，并返回表示第一个新插入元素位置的迭代器。

下面的程序演示了 insert() 函数的这几种用法：

  #include <iostream> #include <deque> #include <array> using namespace std; int main() { std::deque<int> d{ 1,2 }; //第一种格式用法 d.insert(d.begin() + 1, 3);//{1,3,2} //第二种格式用法 d.insert(d.end(), 2, 5);//{1,3,2,5,5} //第三种格式用法 std::array<int, 3>test{ 7,8,9 }; d.insert(d.end(), test.begin(), test.end());//{1,3,2,5,5,7,8,9} //第四种格式用法 d.insert(d.end(), { 10,11 });//{1,3,2,5,5,7,8,9,10,11} for (int i = 0; i < d.size(); i++) { cout << d[i] << " "; } return 0; }

 

运行结果为：

1,3,2,5,5,7,8,9,10,11

emplace系列函数的优势

有关 emplace()、emplace_front() 和 emplace_back() 分别和 insert()、push_front() 和 push_back() 在运行效率上的对比，可以通过下面的程序体现出来：

  #include <deque> #include <iostream> using namespace std; class testDemo { public: testDemo(int num) :num(num) { std::cout << "调用构造函数" << endl; } testDemo(const testDemo& other) :num(other.num) { std::cout << "调用拷贝构造函数" << endl; } testDemo(testDemo&& other) :num(other.num) { std::cout << "调用移动构造函数" << endl; } testDemo& operator=(const testDemo& other); private: int num; }; testDemo& testDemo::operator=(const testDemo& other) { this->num = other.num; return *this; } int main() { //emplace和insert cout << "emplace:" << endl; std::deque<testDemo> demo1; demo1.emplace(demo1.begin(), 2); cout << "insert:" << endl; std::deque<testDemo> demo2; demo2.insert(demo2.begin(), 2); //emplace_front和push_front cout << "emplace_front:" << endl; std::deque<testDemo> demo3; demo3.emplace_front(2); cout << "push_front:" << endl; std::deque<testDemo> demo4; demo4.push_front(2); //emplace_back()和push_back() cout << "emplace_back:" << endl; std::deque<testDemo> demo5; demo5.emplace_back(2); cout << "push_back:" << endl; std::deque<testDemo> demo6; demo6.push_back(2); return 0; }

运行结果为：

emplace: 调用构造函数 insert: 调用构造函数 调用移动构造函数 emplace_front: 调用构造函数 push_front: 调用构造函数 调用移动构造函数 emplace_back: 调用构造函数 push_back: 调用构造函数 调用移动构造函数

可以看到，相比和它同功能的函数，emplace 系列函数都只调用了构造函数，而没有调用移动构造函数，这无疑提高了代码的运行效率。