STL双端队列：保持最小大小答案

【问题标题】：STL deque: keep minimum sizeSTL双端队列：保持最小大小
【发布时间】：2016-02-11 14:05:06
【问题描述】：

我使用的是 STL 双端队列结构，在算法的每次迭代中，我从前面删除 n 元素并在末尾添加 n 元素。所以，基本上，我的双端队列大小永远不会改变，我正在进行数百万次迭代。

有没有办法确保内存大小在其生命周期内不会改变（或至少不会下降）？也许由于双端队列的底层实现，这可能是不可避免的，但我想确定一下。

【问题讨论】：

您正在寻找的是循环缓冲区或环形缓冲区。 std::deque 没有实现这一点，您的场景肯定会经常需要分配和解除分配。看看Boost.Circular Buffer - 如果你不喜欢 boost，或者想实现自己的循环缓冲区，文档仍然值得一读。它解释了这种缓冲区是如何工作的。它可以很容易地用std::vector 实现。
@Luca 查看我最近的评论编辑。不，不是 STL 本身，而是 boost，在某些部分是“准预标准”。
将向量用作循环缓冲区实现的基础的想法是将其“用作环”。因此，您不会从一开始就删除元素，而只是“旋转”开始索引。这会在末尾留出空间来添加新元素。这意味着，循环缓冲区中的索引和向量中的索引具有不同的偏移量。阅读 Boost.Circular Buffer 的文档，你就明白我的意思了。
@Luca 您不必从向量中删除元素，例如可以将它们替换为空元素，然后将迭代器保持在头部和尾部。
您当然可以使用任意数量的基本容器来实现循环缓冲区，但vector 将是最有效的。不要以deque开头。

【解决方案1】：

不，你不能总是期待这种行为。这些是特定于实现的细节。我认为标准中没有任何规范要求这种行为。

但是，还有另一种解决方案。您可以在 boost 中使用循环缓冲区。（文档：https://www.boost.org/doc/libs/1_67_0/doc/html/circular_buffer.html）它为您需要的确切功能提供了最优化的实现之一。它将以给定的大小在构造时分配内存（因为它是您提到的常量）。在调用和 pop_{front/back} 时，它不会释放内存，也不会在 push_{front/back} 上分配。它只是将开始和结束迭代器移动到指向适当的成员。

因此，您需要的所有操作都是 O(1)。它还提供了空间局部性，从而使遍历速度非常快。

【讨论】：