C++之序列容器（vector,list,dueqe）

1.大体对比

在软件开发的漫长历程中，数据结构与算法始终占据着核心地位，犹如大厦的基石，稳固支撑着整个程序的运行。在众多编程语言中，数据的存储与管理方式各有千秋，而 C++ 凭借其丰富且强大的工具集脱颖而出，尤其是在处理序列数据方面，C++ 标准模板库（STL）中的序列容器 vector、list 和 deque 更是展现出卓越的性能与高度的灵活性。

和一些编程语言中单一的数据存储方式相比，C++ 这三种序列容器的存在，无疑为开发者提供了更多样化的选择。例如，在 Python 中，主要通过列表（list）来存储序列数据，其本质上是一种动态数组，但在处理大规模数据的随机访问和频繁插入删除操作时，性能表现往往不尽如人意。反观 C++ 的 vector，它与传统数组有相似之处，却具备了自动调整大小的功能，这一特性让其在面对数据量动态变化的场景时，能够轻松应对，极大地提升了开发效率。

再将目光投向链表结构。在 Java 语言中，虽然没有像 C++ list 这样直接对应的双向链表容器，但开发者可以通过自定义类和节点来构建链表结构。然而，这种方式不仅实现起来较为繁琐，而且在进行常见的元素操作，如插入和删除时，其效率远不及 C++ 的 list。C++ 的 list 作为双向链表，每个节点都包含指向前一个节点和后一个节点的指针，这种数据结构使得在任意位置进行插入和删除操作的时间复杂度都保持在常数级别，在需要频繁修改序列数据的场景中，它的优势便得以充分彰显。

deque 则是 C++ 序列容器中的一颗独特 “新星”，它巧妙地融合了 vector 和 list 的部分优势。和 Java 中的双端队列（ArrayDeque）相比，C++ 的 deque 不仅在两端进行元素的插入和删除操作时具有高效性，而且在支持随机访问方面也毫不逊色。这意味着，在既需要快速在两端增减元素，又要对序列中的元素进行随机访问的复杂场景下，deque 能够提供更为平衡和高效的解决方案。

正是基于这些显著的特性差异，深入了解 C++ 的 vector、list 和 deque 这三种序列容器，对于每一位追求卓越编程质量的开发者而言，都显得尤为重要。接下来，让我们拨开迷雾，详细剖析这三种序列容器的独特之处，探寻它们在不同编程场景下的最佳应用方式

 2.数据结构

1.vector(连续)

 2.list（指针）

3.deque

3.成员函数

这个三个人的成员函数是一样

3.1 创建

vector()：默认构造函数，创建一个空的 vector。
vector(size_type n, const T& value = T())：创建一个包含 n 个值为 value 的元素的 vector。
vector(const vector& other)：拷贝构造函数，创建一个 other 的副本。
vector(InputIterator first, InputIterator last)：使用迭代器 first 到 last 范围内的元素初始化

list()：默认构造函数，创建一个空的 vector。
list(size_type n, const T& value = T())：创建一个包含 n 个值为 value 的元素的 vector。
list(const vector& other)：拷贝构造函数，创建一个 other 的副本。
list(InputIterator first, InputIterator last)：使用迭代器 first 到 last 范围内的元素初始化 


deque()：默认构造函数，创建一个空的 vector。
deque(size_type n, const T& value = T())：创建一个包含 n 个值为 value 的元素的 vector。
deque(const vector& other)：拷贝构造函数，创建一个 other 的副本。
deque(InputIterator first, InputIterator last)：使用迭代器 first 到 last 范围内的元素初始化 

 3.2 访问

back()//返回队列尾部元素的引用。
front()//返回队列头部元素的引用。
clear()//清空队列中的所有元素。
empty()//判断队列是否为空。
size()//返回队列中元素的个数。
begin()//返回头位置的迭代器
end()//返回尾+1位置的迭代器

//vector没有
rbegin()//返回逆头位置的迭代器 
rend()//返回逆尾-1位置的迭代器 


//list没有
下标访问 []

 3.3删除

pop_back()//删除队列尾部的元素。
pop_front()//删除队列头部的元素
erase(iterator pos)：移除 pos 位置的元素。
erase(iterator first, iterator last)：移除 first 到 last 范围内的元素。
clear()：移除 vector 中的所有元素

3.4插入

push_back(const T& value)
push_front(const T& value)
insert(iterator pos, const T& value)

 4.实现队列和栈

 栈：一种先进后出的数据结构

队列：一种先进先出的数据结构

用vector实现栈：

#include<vector>
#include<string>
using namespace std;

template<class T> class stack {
private:
  std::vector<T> data;
public:
  //创建
  stack();
  stack(const stack& other):data(other.data){};
  stack& operator=(const stack& other){
    data=other.data;
    return *this;
  }
  stack(int n, T val):data(n,val){}

  //访问
  int size()const {return data.size();}
  bool empty()const
 {
    if(data.size()==0)
      return true;
    else
      return false;

 }
 T top() const
 {
   if(data.empty()==true)
     throw string("stack is empty");
   else
     return data.back();
 }
 //插入
 void push(T val)
 {
   data.push_back(val);
 }
 //删除
 void pop()
 {
   if(data.empty()==true)
     throw string("stack is empty");
   else{
  data.pop_back();}
 }
 ~stack();

 };

5.总结