【C++ STL入門】deque::at()とdeque::swap()の使い方を徹底解説

本記事では、C++ STLにおける deque::at() と deque::swap() の動作原理、構文、そして具体的な使用例について詳しく解説します。

deque（デック）とは？

deque（Double Ended Queue：両端キュー）は、シーケンスコンテナの一種で、両端（先頭と末尾）のどちらからでも要素の挿入・削除を行えるコンテナです。通常のキュー（待ち行列）データ構造では、データの挿入は末尾からのみ、削除は先頭からのみ行えます。バス停の行列を想像すると分かりやすいでしょう。人は列の末尾にしか並べず、列の先頭にいる人から順に乗車します。一方、両端キュー（deque）では、先頭と末尾の両方からデータの挿入・削除が可能です。

deque::at() とは？

deque::at() はC++ STLに組み込まれた関数で、<deque> ヘッダファイルで宣言されています。この関数は、deque内の指定された位置にある要素への参照を返します。引数として渡された位置にある要素にアクセスでき、位置の指定は 0から始まる 点に注意してください。

構文

mydeque.at(int position);

パラメータ

この関数は、アクセスしたい要素の位置を表す1つの引数を受け取ります。

戻り値

dequeコンテナ内の指定位置にある要素への参照を返します。

使用例

Input: deque<int> mydeque = {10, 20, 30, 40};
mydeque.at(2);

出力

位置2にある要素は 30

サンプルコード

#include <deque>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    deque<int> myDeque;
    myDeque.push_back(90);
    myDeque.push_back(80);
    myDeque.push_back(70);
    myDeque.push_back(60);
    myDeque.push_back(50);
    myDeque.push_back(40);
    myDeque.push_back(30);
    myDeque.push_back(20);
    myDeque.push_back(10);
    for (int i = 0; i < myDeque.size(); ++i){
       if (i % 2 == 0){
          cout << myDeque.at(i);
          cout << " ";
       }
    }
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が生成されます。

90 70 50 30 10

このコードでは、偶数番目（0、2、4…）の位置にある要素だけを at() を使って取り出して表示しています。

deque::swap() とは？

deque::swap() もまた、<deque> ヘッダファイルで宣言されているC++ STLの組み込み関数です。この関数は、あるdequeコンテナの中身を別のdequeコンテナと入れ替える（交換する）ために使用します。引数には、中身を交換したい相手となる別のdequeコンテナのオブジェクトを渡します。

構文

mydeque1.swap(type_t& mydeque2);

パラメータ

この関数は、中身を交換したい対象のdequeへの参照という1つの引数を受け取ります。

戻り値

何も返しません（void）。

使用例

Input: deque<int> even = {2, 4, 6, 8};
deque<int> odd = {1, 3, 5, 7};
even.swap(odd);
Output:
Even deque: 1 3 5 7
Odd deque: 2 4 6 8

サンプルコード

#include <deque>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    deque<int> Deque_1 = { 1, 2, 3, 4 };
    deque<int> Deque_2 = { 3, 5, 7, 9 };
    Deque_1.swap(Deque_2);
    cout<<"Deque_1 elements after swapping : ";
    for (auto i = Deque_1.begin(); i< Deque_1.end(); ++i)
    cout << *i << " ";
    cout << endl<<"Deque_2 elements after swapping : ";
    for (auto i = Deque_2.begin(); i<Deque_2.end(); ++i)
    cout << *i << " ";
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が生成されます。

Deque_1 elements after swapping : 3 5 7 9
Deque_2 elements after swapping : 1 2 3 4

swap() を呼び出した後、Deque_1 と Deque_2 の中身が完全に入れ替わっていることが確認できます。なお、swap() は要素を1つずつコピーするのではなく、内部ポインタを交換するだけで処理されるため、非常に高速に動作する点も大きなメリットです。