如何在双端队列中随机访问元素会带来恒定的时间复杂度？

Question

Deque为访问任何元素（cpp reference）提供了恒定的复杂性。在vector中，它始终是恒定的复杂性（vector中第一个元素的地址+没有元素），但是如何处理双端队列？双端队列元素不是连续的，那么如何给O（1）时间复杂度来访问任何元素？当我运行以下程序时，在使用vector的情况下，它给出正确的输出，但对于双端队列，它给出了一些任意数字（由于元素不连续，所以同意不给出正确的结果）。

vector<int> v1;
deque<int> d1;
for( int i =0; i < 1000000;++i)
    v1.push_back(i);
for( int j =0; j < 1000000;++j)
    d1.push_back(j);
cout << *(&v1[0] +90000) << endl; // output 90000
cout<<  *(&d1[0] +90000)<<endl;   // Output is not the same as expected

Answer 1

双端队列通常实现为两层结构，顶层是指向固定大小的块的指针数组。使用该大小的知识，确定哪个块包含感兴趣的项是恒定的复杂性，而确定请求该块中的哪个项的恒定复杂性。

仅仅因为它是常数并不意味着它总是一个简单的直接内存访问，只是针对该特定操作的所有访问都需要相同的步骤。

Answer 2

不要让“ 1”混淆您。 O（1）是计算机科学的一种说法，即达到所需元素所需的计算步骤数不取决于容器的大小。无论您是拥有10个元素的std::deque<T>还是拥有10000000个元素的std::deque<T>都没关系-在索引 i 处获取所需元素总是涉及 2 指针取消引用。

请参见tutorial using tasks：

  

典型的实现使用一系列单独分配的序列   固定大小的数组，带有额外的簿记，这意味着需要建立索引   访问双端队列必须执行两个指针取消引用

将其与std::list<T>进行比较，其中使元素位于索引 i 所需的计算步骤数确实取决于容器的大小。

Answer 3

对双端队列元素的随机访问涉及两次指针取消引用，并且在任何元素上均保持不变。但是它不如向量有效。