C++如何使用std::deque双端队列？（容器用法）

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 后即可使用：

• 空构造：std::deque dq;
• 指定大小并初始化为默认值：std::deque dq(5); // 元素全为0
• 指定大小并初始化为给定值：std::deque dq(5, 42); // 5个42
• 用初始化列表构造（C++11起）：std::deque<:string> dq{"a", "b", "c"};
• 拷贝或移动构造：std::deque dq2 = dq1; 或 std::deque dq2 = std::move(dq1);

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

支持基于范围的for循环、迭代器遍历，也提供常见容量接口：

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• 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(dq).swap(dq); —— 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。