C++ 基于数组的Deques：为什么AddFront/RemoveFront为O（1）？

对于基于阵列的deque，为什么从前面添加和删除弹药是O（1）？对我来说，它始终是O（n）是有意义的，因为任何一种操作都意味着数组的当前值需要“移动”到0索引的右侧进行添加，然后移动到左侧进行删除

我的教授说你不需要改变，只需要更新hi和lo。我不完全清楚他是什么意思

<>这不是一个C++问题本身，但我试图用这种语言理解它。

< p>你有2个指针（HI和LO），指向Deq的每个末端。 :

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我不理解DEC++的精确C++实现，但这是我对你教授关于时间复杂度的合理化的最好尝试：

从和中，似乎数据是非连续存储的

是另一个StackOverflow问题，它提供了有用的图像和一些丰富的信息

注意

start

是如何简单地指向前面的，但是也可以有

未使用的部分。因此，如果我们可以简单地将旧的正面标记为“未使用”，或者在背面标记为“未使用”，那么在弹出正面时可能不需要移动所有内容

编辑：我的猜测是，因为开头和结尾都有
未使用的
部分，所以添加到前面或后面相对比较容易，直到正如John在自己的回答中所说的，您的空间用完了/“命中边界”。
我假设它只是将指针移动到数组中的“前面”和“后面”不同位置。这会改变队列的逻辑结构，而不必在队列中的所有内容上来回移动。该死，我应该意识到它使用指针。好的，现在有道理了。但是，如果您添加到前端，您是否仍然需要移动/移动项目？是的，在添加时会发生移动，但仅当两端的空间用完时才会发生。假设您创建了此数据：{3，5，10，12}，然后执行了五个addfronts。（不要担心尺寸/空间）。每个addfront是否意味着您必须进行转换，并且在每个addfront之后，lo将引用新值？这取决于具体情况。例如：您的数组足够大，可以容纳100个数字，示例中的3个位于
数组[50]
，12个位于
数组[53]
。那么你的5个addfronts就不需要任何移位了。@ohbrobig当你分配一个新的内存块时，你把旧的元素复制到块的中间而不是开始。然后，您可以在不移动的情况下添加到前面或后面，直到再次撞到边界。
std:：deque
必须是非连续的，因为它对迭代器无效等有限制。在任意一端插入摊销O（1）并不是绝对必要的。我试图研究你所说的“迭代器失效”是什么意思，因为我不熟悉这个术语。根据我试图研究的内容，我假设这些“约束”是因为一个deque的特性（只能弹出/推前/推后）。这是真的吗？除此之外，我不明白为什么“迭代器失效约束”需要“非连续”存储。你能解释一下这个要求吗？我错了，迭代器可以在插入时失效，但引用不能。这意味着每个元素都需要保留在其原始内存位置，不能随着
deque
大小的增加而移动-这就是为什么它必须是非连续的。与
vector
相比，每当容器改变大小时，引用就会失效。有关规则，请参阅。感谢您提供的额外链接。我将继续研究您提供的要点[：
"aaaaa" <- hi
"bbbbb"
"ccccc"
"ddddd"<- lo

 //"aaaa" is still in the array but not considered part of the deque
 "bbbbb" <- hi
 "ccccc"
 "ddddd" <- lo

class Deque {
int deque[10];
int hi, lo;   // Initialize in constructor to -1 to flag deque is empty

public:
void push_front(int x) {
    // First time, add to middle of array
    if (-1 == lo) {
        hi = lo = 5; // Since array size is 10;
        deque[5] = x;
    }
    // Shift required?
    else if (lo == 0) {
        // Check if deque is full
        if (9 == hi) {
             // return error or get more space
        }
        else {
             // Shift by one
             // More optimally you would shift enough to move data to center of array
             for (int i = hi; i >= lo; --i) {
                 deque[i + 1] = deque[i];
             }
             // Update hi
             hi += 1;
             // Store in lo - lo remains at 0
             deque[0] = x;
         }
     }
     // No shift required
     else {
         deque[--lo] = x;
     }
 }
 // TODO: push_back, pop_front, pop_back