3 STL序列式容器简介【array、vector、deque、list、forward_list】【容器函数合集】

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0 - 前言

参考:http://c.biancheng.net/view/409.html

1 - 序列容器是什么

序列容器,即以线性排列(类似普通数组的存储方式)来存储某一指定类型(例如 int、double 等)的数据,需要特殊说明的是,该类容器并不会自动对存储的元素按照值的大小进行排序

2 - 序列容器包括什么

  • array<T,N>(数组容器):表示可以存储 N 个 T 类型的元素,是 C++ 本身提供的一种容器。此类容器一旦建立,其长度就是固定不变的,这意味着不能增加或删除元素,只能改变某个元素的值;

  • vector(向量容器) :用来存放 T 类型的元素,是一个长度可变的序列容器,即在存储空间不足时,会自动申请更多的内存。使用此容器,在尾部增加或删除元素的效率最高(时间复杂度为 O(1) 常数阶),在其它位置插入或删除元素效率较差(时间复杂度为 O(n) 线性阶,其中 n 为容器中元素的个数);

  • deque(双端队列容器):和 vector 非常相似,区别在于使用该容器不仅尾部插入和删除元素高效,在头部插入或删除元素也同样高效,时间复杂度都是 O(1) 常数阶,但是在容器中某一位置处插入或删除元素,时间复杂度为 O(n) 线性阶;

  • list(链表容器):是一个长度可变的、由 T 类型元素组成的序列,它以双向链表的形式组织元素,在这个序列的任何地方都可以高效地增加或删除元素(时间复杂度都为常数阶 O(1)),但访问容器中任意元素的速度要比前三种容器慢,这是因为 list 必须从第一个元素或最后一个元素开始访问,需要沿着链表移动,直到到达想要的元素。

  • forward_list(正向链表容器):和 list 容器非常类似,只不过它以单链表的形式组织元素,它内部的元素只能从第一个元素开始访问,是一类比链表容器快、更节省内存的容器。

注意,其实除此之外,stackqueue 本质上也属于序列容器,只不过它们都是在 deque 容器的基础上改头换面而成,通常更习惯称它们为容器适配器

3 - 容器函数

3 - 1 array vector deque

函数成员 函数功能 array<T,N> vector deque
begin() 返回指向容器中第一个元素的迭代器。
end() 返回指向容器最后一个元素所在位置后一个位置的迭代器,通常和 begin() 结合使用。
rbegin() 返回指向最后一个元素的迭代器。
rend() 返回指向第一个元素所在位置前一个位置的迭代器。
cbegin() 和 begin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。
cend() 和 end() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。
crbegin() 和 rbegin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。
crend() 和 rend() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。
size() 返回实际元素个数。
max_size() 返回元素个数的最大值。这通常是一个很大的值,一般是 232-1,所以我们很少会用到这个函数。
capacity() 返回当前容量。 - -
empty() 判断容器中是否有元素,若无元素,则返回 true;反之,返回 false。
resize() 改变实际元素的个数。 -
front() 返回第一个元素的引用。
back() 返回最后一个元素的引用。
at() 使用经过边界检査的索引访问元素。
push_back() 在序列的尾部添加一个元素。 -
insert() 在指定的位置插入一个或多个元素。 -
pop_back() 移出序列尾部的元素。 -
erase() 移出一个元素或一段元素。 -
clear() 移出所有的元素,容器大小变为 0。 -
swap() 交换两个容器的所有元素。

3 - 2 list forward_list

list 和 forward_list 容器彼此非常相似,forward_list 中包含了 list 的大部分成员函数,而未包含那些需要反向遍历的函数。

函数成员 函数功能 list forward_list
begin() 返回指向容器中第一个元素的迭代器。
end() 返回指向容器最后一个元素所在位置后一个位置的迭代器。
rbegin() 返回指向最后一个元素的迭代器。 -
rend() 返回指向第一个元素所在位置前一个位置的迭代器。 -
before_begin() 返回指向第一个元素前一个位置的迭代器。 -
size() 返回实际元素个数。 -
resize() 改变实际元素的个数。
empty() 判断容器中是否有元素,若无元素,则返回 true;反之,返回 false。
front() 返回容器中第一个元素的引用。
back() 返回容器中最后一个元素的引用。 -
push_back() 在序列的尾部添加一个元素。 -
push_front() 在序列的起始位置添加一个元素。
insert() 在指定的位置插入一个或多个元素。 -
insert_after() 在指定位置的后面插入一个或多个元素。 -
pop_back() 移除序列尾部的元素。 -
pop_front() 移除序列头部的元素。
reverse() 反转容器中某一段的元素。
erase() 移除指定位置的一个元素或一段元素。 -
erase_after() 移除指定位置后面的一个元素或一段元素。 -
remove() 移除所有和参数匹配的元素。
remove_if() 移除满足一元函数条件的所有元素。
unique() 移除所有连续重复的元素。
clear() 移除所有的元素,容器大小变为 0。
swap() 交换两个容器的所有元素。
sort() 对元素进行排序。
merge() 合并两个有序容器。
splice() 移动指定位置前面的所有元素到另一个同类型的 list 中。 -
splice_after() 移动指定位置后面的所有元素到另一个同类型的 list 中。 -
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