C++ N-last added items 容器

Question

我尝试为下一个简单任务找到最佳数据结构：将 N 个最后添加的项目值保存在内置容器中的类。如果对象获得 N+1 项，则应将其添加到容器的末尾，并应从中删除第一项。它就像一个简单的队列，但类应该有一个 GetAverage 方法，以及其他必须可以访问每个项目的方法。不幸的是，std::queue 没有用于此目的的方法 begin 和 end。

它是简单类接口的一部分：

class StatItem final
{
    static int ITEMS_LIMIT;

public:
    StatItem() = default;
    ~StatItem() = default;

    void Reset();
    void Insert(int val);

    int  GetAverage() const;

private:
    std::queue<int> _items;
};

以及所需实现的一部分：

void StatItem::Reset()
{
    std::queue<int> empty;
    std::swap(_items, empty);
}

void StatItem::Insert(int val)
{
    _items.push(val);
    if (_items.size() == ITEMS_LIMIT)
    {
        _items.pop();
    }
}

int StatItem::GetAverage() const
{
    const size_t itemCount{ _items.size() };
    if (itemCount == 0) {
        return 0;
    }

    const int sum = std::accumulate(_items.begin(), _items.end(), 0); // Error. std::queue doesn't have this methods
    return sum / itemCount;
}

有什么想法吗？

我不确定 std::deque。它是否有效，我应该将它用于此任务还是其他不同的任务？

P.S.：在我的情况下，ITEMS_LIMIT 大约 100-500 个项目

Answer 1

您正在寻找的数据结构是一个循环缓冲区。 Boost 库中有一个实现，但是在这种情况下，因为您似乎不需要删除项目，您可以使用 std::vector 或 std::array 轻松实现一个。

到目前为止，您需要跟踪向量中的元素数量，以便在达到元素限制之前正确平均，以及当您达到该限制时应该换行的当前插入索引。

使用数组或向量将使您受益于具有固定元素限制，因为元素将存储在单个内存块中（有利于快速内存访问），并且您可以使用这两种数据结构为施工所需的所有元素。

如果您选择使用std::vector，请确保使用“填充”构造函数 (http://www.cplusplus.com/reference/vector/vector/vector/)，这将允许您从一开始就创建正确数量的元素并避免任何额外的分配。