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STL 笔记（一)： 顺序容器 vector、list、deque
STL 容器类
C++ STL 体现了泛型编程的思想，广义上分为: 容器 (Container)，迭代器 (Iterator)，算法 (Algorithm)。容器类可以包含一组相同类型或不同类型的对象，包含相同类型对象时称为同类容器类，包含不同类型对象时，称为异类容器类。容器类库共包含 10 种容器，分为三类：- 顺序容器：向量 (vector)、双端队列 (deque)、列表 (list);
- 关联容器：集合 (set)、多重集合 (multiset)、映射 (map)和多重映射 (multimap);
- 容器适配器：栈 (stack)、队列 (queue)和优先队列 (priority queue);
STL 三种顺序容器的特性对比:
- vector 可变数组，内存空间是连续的，容量不会进行缩减。支持高效随机存取，即支持[]和at()操作。尾部插入删除效率高，其他位置插删效率较低；
- list 双向链表，内存空间可不连续，不支持随机存取。插入和删除的效率很高；
- deque 双端队列，内存空间是多个连续的内存块，在一个映射结构中保存对这些块以及顺序的跟踪，可利用的内存更大，且内存大小是可以自动缩减的。支持随机存取，但是随机存取性能没有vector 好。首尾插入效率高，其他位置插删效率低；
使用注意：
- 对于 vector 和 deque，使用随机访问时注意不要越界；
- 对于 vector 的非尾部插入删除和 deque的非首尾插入删除，会导致部分元素的移动，这是需要考虑之前正在用的迭代器、指针或索引是否需要调整；
vector 容器常用函数：
#构造： vector(): #创建一个空vector vector(int nSize): #创建一个vector,元素个数为nSize vector(int nSize,const t& t): #创建一个vector，元素个数为nSize,且值均为t vector(const vector&): #复制构造函数 vector(begin,end): #复制[begin,end)区间内另一个数组的元素到vector中 #增删： void push_back(const T& x): #向量尾部增加一个元素X iterator insert(iterator it,const T& x): #向量中迭代器指向元素前增加一个元素x iterator insert(iterator it,int n,const T& x): #向量中迭代器指向元素前增加n个相同的元素x iterator insert(iterator it,const_iterator first,const_iterator last): #向迭代器指向元素前插入另一个相同类型向量的[first,last)间的数据 iterator erase(iterator it): #删除向量中迭代器指向元素 iterator erase(iterator first,iterator last): #删除向量中[first,last)中元素 void pop_back(): #删除向量中最后一个元素 void clear(): #清空向量中所有元素 #遍历： reference at(int pos): #返回pos位置元素的引用 reference front(): #返回首元素的引用 reference back(): #返回尾元素的引用 iterator begin(): #返回向量头指针，指向第一个元素 iterator end(): #返回向量尾指针，指向向量最后一个元素的下一个位置 reverse_iterator rbegin(): #反向迭代器，指向最后一个元素 reverse_iterator rend(): #反向迭代器，指向第一个元素之前的位置 #功能： bool empty() const: #判断向量是否为空，若为空，则向量中无元素 int size() const: #返回向量中元素的个数 int capacity() const: #返回当前向量张红所能容纳的最大元素值 int max_size() const: #返回最大可允许的vector元素数量值 void swap(vector&): #交换两个同类型向量的数据 void assign(int n,const T& x): #设置向量中第n个元素的值为x void assign(const_iterator first,const_iterator last): #向量中[first,last)中元素设置成当前向量元素
list 容器常用函数：
#构造： list<Elem> c: #创建一个空的list list<Elem> c1(c2): #复制另一个同类型元素的list list<Elem>c(n): #创建n个元素的list，每个元素值由默认构造函数确定 list<Elem>c(n,elem): #创建n个元素的list，每个元素的值为elem list<Elem>c(begin,end): #由迭代器创建list,迭代区间为[begin,end) #增删： void push_back(const T& x): #尾部增加一个元素x void push_front(const T& x): #首部添加一个元素X void pop_back(): #删除容器尾元素，当且仅当容器不为空 void pop_front(): #删除容器首元素，当且仅当容器不为空 void remove(const T& x): #删除容器中所有元素值等于x的元素 void clear(): #删除容器中的所有元素 iterator insert(iterator it, const T& x ): #在迭代器指针it前插入元素x,返回x迭代器指针 void insert(iterator it,size_type n,const T& x): #迭代器指针it前插入n个相同元素x void insert(iterator it,const_iterator first,const_iteratorlast): #把[first,last)间的元素插入迭代器指针it前 iterator erase(iterator it): #删除迭代器指针it对应的元素 iterator erase(iterator first,iterator last): #删除迭代器指针[first,last)间的元素 #遍历： iterator begin(): #返回首元素的迭代器指针 iterator end(): #返回尾元素之后位置的迭代器指针 reverse_iterator rbegin(): #返回尾元素的逆向迭代器指针，用于逆向遍历容器 reverse_iterator rend(): #返回首元素前一个位置的迭代器指针 reference front(): #返回首元素的引用 reference back(): #返回尾元素的引用 #功能： void sort(): #容器内所有元素排序，默认是升序 template<class Pred>void sort(Pred pr): #容器内所有元素根据预断定函数pr排序 void swap(list& str): #两list容器交换功能 void unique(): #容器内相邻元素若有重复的，则仅保留一个 void splice(iterator it,list& li): #队列合并函数，队列li所有函数插入迭代指针it前，x变成空队列 void splice(iterator it,list& li,iterator first): #队列li中移走[first,end)间元素插入迭代指针it前 void splice(iterator it,list& li，iterator first,iterator last): #x中移走[first,last)间元素插入迭代器指针it前 void reverse(): #反转容器中元素顺序
deque容器常用函数
#构造 deque(): #创建一个空deque deque(int nSize): #创建一个deque,元素个数为nSize deque(int nSize,const T& t): #创建一个deque,元素个数为nSize,且值均为t deque(const deque &): #复制构造函数 #增删： void push_front(const T& x): #双端队列头部增加一个元素X void push_back(const T& x): #双端队列尾部增加一个元素x iterator insert(iterator it,const T& x): #双端队列中某一元素前增加一个元素x void insert(iterator it,int n,const T& x): #双端队列中某一元素前增加n个相同的元素x void insert(iterator it,const_iterator first,const_iteratorlast): #双端队列中某一元素前插入另一个相同类型向量的[forst,last)间的数据 iterator erase(iterator it): #删除双端队列中的某一个元素 iterator erase(iterator first,iterator last): #删除双端队列中[first,last）中的元素 void pop_front(): #删除双端队列中最前一个元素 void pop_back(): #删除双端队列中最后一个元素 void clear(): #清空双端队列中最后一个元素 #遍历： reference at(int pos): #返回pos位置元素的引用 reference front(): #返回手元素的引用 reference back(): #返回尾元素的引用 iterator begin(): #返回向量头指针，指向第一个元素 iterator end(): #返回指向向量中最后一个元素下一个元素的指针（不包含在向量中） reverse_iterator rbegin(): #反向迭代器，指向最后一个元素 reverse_iterator rend(): #反向迭代器，指向第一个元素的前一个元素 #功能： bool empty() const: #向量是否为空，若true,则向量中无元素 int size() const: #返回向量中元素的个数 int max_size() const: #返回最大可允许的双端对了元素数量值 void swap(deque&): #交换两个同类型队列的数据 void assign(int n,const T& x): #向量中第n个元素的值设置为x
小例子：
关于 vector 的一个小例子
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
void display(int val){
cout<< val <<' ';
}
int main(){
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
v.push_back(i);
}
for_each(v.begin(), v.end(), display); // for_each 函数模版
cout<<"\nUse iterator\n";
vector<int>::iterator iter;
for(iter = v.begin(); iter != v.end(); ++iter){
cout<< *iter << " ";
}
cout<<"---"<<v.at(9);
cout<<"\nThis is an two-dimensional array\n";
vector< vector<int> > array;
vector<int> line;
for(int i = 0; i < 5; ++i){
array.push_back(line);
for(int j = 0; j < 9; ++j){
array[i].push_back(j);
}
}
for(int i = 0; i < 5; ++i){
for(int j = 0; j < array[i].size(); ++j){
cout<< array[i][j] <<" ";
}
cout<<endl;
}
return 0;
}
/* 结果：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Use iterator
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ---9
This is an two-dimensional array
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 1 2 3 4 5 6 7 8
*/STL 笔记（一)： 顺序容器 vector、list、deque
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