C++ 标准库容器
标准库为相关对象的存储集合提供了各种类型安全容器。容器是类模板。声明容器变量时,请指定容器将保存的元素的类型。可以使用初始值设定项列表构造容器。它们具有用于添加和删除元素以及执行其他操作的成员函数。
可使用迭代器循环访问容器中的元素以及访问单个元素。可以使用其成员函数、运算符和全局函数显式使用iterator。还可以隐式使用它们,例如通过使
用范围for循环。所有C++标准库容器的迭代器都有一个通用接口,但是每个容器都会定义自己的专用迭代器。
容器可以分为三个类别:序列容器、关联容器和容器适配器。
序列容器
序列容器维护你指定的插入元素的顺序,序列式容器中的每个元素均有固定的位置。
vector
容器的行为类似于数组,但可以根据要求自动增加,是一种动态数组,实现动态扩展。vector
类是使用new
和delete
来管理内存,但这种工作是自动完成的。它可以随机访问、连续存储,长度也非常灵活。基于上述和其它原因,vector
是多数应用程序的首选序列容器。
vector
类的功能比数组强大,但付出的代价是效率较低。如果是使用固定长度的数组,使用数组是更佳的选择,但代价是不那么方便和安全。鉴于此,array
诞生了,与数组一项,array
对象的长度也是固定的,也使用栈(静态内存分配),而不是*存储区,因此效率和数组一样,但更方便,更安全。
deque
(双端队列)容器支持在容器的起点和终点进行快速插入和删除。它共享随机访问和灵活长度优势,但不连续。
list
容器时双向链接链表,可在容器中的任何位置实现双向访问、快速插入和快速删除,但无法随机访问容器中list
元素。
forward_list
容器时单独链表,list
的向前访问版本。
关联容器
在关联容器中,按照预定义的顺序插入元素,例如按升序排序。关联容器分为两个子集:映射和组集。二叉树结构,各元素之间没有严格的物理上的顺序关系
map
容器,字典类型,包含键/值对。键用于对序列排序,值与该键关联。例如,map
可能包含许多键(代表文本中每个独特的单词)和相应的值(代表每个单词在文本中出现的次数)。map
无序版本时unordered_map
。多个相同实例为multimap
和unordered_multimap
。
set
仅时按升序排列每个元素的容器,值也是键。set
的无序版本时unordered_set
。多个相同实例为multiset
和unordered_multiset
。
容器适配器
容器适配器时序列容器或关联容器的变体,对接口进行了限制,不支持使用iterator
。
queue
容器遵循FIFO(先进先出)。
priority_queue
容器优先队列,具有最高值的元素始终排在队列的第一位。
stack
容器遵循FILO(后进先出)。
迭代器:容器和算法之间粘合剂
提供一种方法,使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素,而又无需暴露该容器的内部表示方式。
每个容器都有自己专属的迭代器
迭代器使用非常类似于指针,初学阶段我们可以先理解迭代器为指针
迭代器种类:
种类 | 功能 | 支持运算 |
---|---|---|
输入迭代器 | 对数据的只读访问 | 只读,支持++、==、!= |
输出迭代器 | 对数据的只写访问 | 只写,支持++ |
前向迭代器 | 读写操作,并能向前推进迭代器 | 读写,支持++、==、!= |
双向迭代器 | 读写操作,并能向前和向后操作 | 读写,支持++、–, |
随机访问迭代器 | 读写操作,可以以跳跃的方式访问任意数据,功能最强的迭代器 | 读写,支持++、–、[n]、-n、<、<=、>、>= |
常用的容器中迭代器种类为双向迭代器,和随机访问迭代器
举个例子:
for (vector<vector>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}