先简单叙述下问题背景:
STL 的 deque 的底层实现是用若干固定大小的块拼接而成,各块可以视为一个普通数组。在队列两端插入删除元素只需要移动头尾指针即可,如果头尾块已满则新创建一个块。
现在的问题是,如何在做到两端插入 O(1) 时间复杂度的同时实现 O(1) 的随机访问时间复杂度?
为了实现 O(1) 的随机访问,我的思路是维护一个指针数组,存储每个块的起始位置,另外维护首块的 begin 指针和尾块的的 end 指针。利用首块的 begin 指针和每个块的大小,可以很快算出要访问第几个块,随后定位到该块内的元素。
但是,在这个实现下,deque 的前端插入就会出现问题。如果前端插入导致新块创建的话,原本存储各块位置的指针数组就要执行一个前端插入的操作,而这一操作显然是做不到 O(1) 的。
所以 STL 的 deque 究竟是怎么实现的呢?