C++容器学习

以前自学C++的时候就没怎么看容器,一直以来也没怎么编过C++程序,现在想用C++写点东西,突感容器类型有些生疏,故做此笔记。(参考《C++ primer》

容器:容纳特定类型对象的集合。(定义很重要)

顺序容器:将单一元素聚集起来,根据位置来存储和访问元素。

标准库定义了三种容器:vector、list、deque

顺序容器适配器:stack、queue、priority_queue

顺序容器  
vector 支持快速随机访问
list 支持快速插入、删除
deque 双端队列
适配器  
stack LIFO
queue FIFO
priority_queue 有优先级管理的队列

容器初始化:

C<T> c;  初始化一个空的容器

C c(c2);  用已有容器初始化,要求c2类型与C的类型要相同

C c(b,e);  用迭代器范围或指针初始化,b,e指代对象的类型可与C不同

C c(n,t);  新容器有n个元素,每个初始化为t。(只适用于顺序容器,并要求元素类提供一个参数的构造函数)

C c(n);    新容器有n个元素(只适用于顺序容器,需要提供默认构造函数)

容器内元素的类型约束:1)、必须支持赋值运算;2)、必须可以复制;

指定容器的容器时:vector< vector<string> > lines; 要注意留空格;

迭代器和迭代器范围:

形如:vector<int>::iterator iter; //iter 相当于指针

*iter iter所指向元素的引用
iter->mem 解引用,获取指定元素中名为mem的成员
++iter、iter++或-- 自加减
==、!=
关系操作符 只适用于vector、deque
+、-、+=、-=等算术运算 只适用于vector、deque

注意:list的迭代器既不支持自述运算也不支持关系运算,它只提供前置和后置的自增、自减运算及相等、不等运算。

添加元素

c.push_back(t) 在末尾添加t
c.push_front(t) 在首部添加t,只适用于list和deque
c.insert(p,t) 在迭代器p前面搬迁 t,返回新加元素的迭代器
c.insert(p,n,t) 在p前插入n个t,返回void
c.insert(p,b,e) 在p前插入b,b指代的范围内元素,返回void

注意:任何insert和push操作都可能导致迭代器失效,当编写循环将元素插入到vector或deque中时,程序必须确保迭代器在每次循环后都得到更新。所以不要存储end操作返回的迭代器。

大小操作:

c.size()
c.max_size()
c.empty()
c.resize(n) 调整大小,填0或删除多余元素
c.resize(n,t) 调整大小,新元素赋值t

访问元素:

c.back() 返回最后一个元素的引用
c.front() 第一个元素的引用
c[n] 下标访问。只适用于vector和deque
c.at(n) 返回下标。如果下标无效会抛出异常。同样只适用于vector和deque

删除元素:

c.erase(p) 删除迭代器p处元素,返回指向后一元素的迭代器
c.erase(b,e) 删除迭代器标记的范围的所有元素
c.clear()
c.pop_back() 删除最后一个元素
c.pop_front() 删除第一个元素,只适用于list或deque

赋值操作:

c1=c2

c1.swap(c2) 交换内容(原迭代器不会失效)
c.assign(b,e)
c.assign(n,t) c重新设置为n个t值元素

vector的自增长:

vector每次调整容量为增加至当前容量的3/2。

 

容器的区别:

vector、deque:存储空间连续,对元素可以快速随机访问,vector在尾部插入删除很快速,但在其他位置插删效率较低,deque与vector类似,但在首尾的插删都很快速。

list:用链表组织元素,所以不支持随机访问,但在任意位置插删开销较小。

注意:编写代码时尝试只使用vector和list容器都能提供的操作,使用迭代器,而不是使用下标并避免随机访问元素。这样在必要时,可很方便地将程序从使用vector容器修改为使用list容器。

适配器区别:

stack栈可以建立在vector、list或deque容器之上;

queue要求其基础容器提供push_front运算,因此只能建立在list容器上;

priority_queue要求提供随机访问功能,因此可建立在vector、deque上。

栈:

支持查询是否为empty(),以及大小size(),还有pop():删除栈顶;top():返回栈顶元素;push():压入新元素

队列和优先线队列:

队列:FIFO

优先级队列:将新元素根据优先级,放在比新元素优先级低的元素的前面。

支持的函数:empty(); size(); pop(); front():返回队首元素,只适用于队列;back():返回队尾元素,只适用于队列;top():返回最高优先级元素值,只适用于优先级队列;push();

string类型

string可以看成一个特殊的容器,其操作很多与vector容器类似。

但,在string中不支持栈方式的操作,即不能使用front、back和pop_back操作。

当然,string还提供了其他很多容器所没有的函数,如append、replace、find、find_first_of、find_first、compare等等。

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