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顺序容器 List & Deque

List容器

双向链表#include < list >

  • 在任何位置插入和删除都是常数时间
  • 不支持根据下标随机存取元素
  • 具有所有顺序容器都有的成员函数

List容器还支持的8个成员函数:

  1. Push_front() :在链表最前面插入
  2. Pop_front():删除链表最前面的元素
  3. Sort():排序(list不支持STL算法sort,因为不支持随机访问迭代器)
  4. Remove():删除和指定值相等的所有元素
  5. Unique():删除所有和前一个元素相同的元素
  6. Merge():合并两个链表,并清空被合并的链表
  7. Reverse():颠倒链表,逆序
  8. Splice():在指定位置前面插入另一链表中的一个或多个元素,并在另一链表中删除被插入的元素

List容器的sort函数

  • List容器的迭代器不支持完全随机访问,不能用标准库中的sort函数对它进行排序,List自己的sort成员函数:
List classname
Classname.sort(compare); //compare函数可以自己定义
Classname.sort(); //无参数版本,按照 0)
    {
        typename list::const_iterator it;
        //" typename "是一个C++程序设计语言中的关键字。 当用于泛型编程时是另一术语" class "的同义词。
        //这个关键字用于指出模板声明(或定义)中的非独立名称(dependent names)是类型名,而非变量名。
        for( it = lst.begin(); it != lst.end(); it++)
        {

顺序容器Vector

  • 可变长的动态数组
  • 必须包含头文件 #include < vector >
  • 所有STL算法 都能对vector操作

支持随机访问迭代器

* 根据下标随机访问某个元素时间为常数
* 在尾部添加速度很快
* 在中间插入慢

vector的成员函数

  • 构造函数初始化
成员函数 作 用
vector(); 无参构造函数, 将容器初始化成空的
vector(int n); 将容器初始化成有n个元素
vector(int n,const T & val); 假定元素类型是T, 将容器初始化成有n个元素, 每个元素的值都是val
vector(iterator first, iterator last); 将容器初始化为与别的容器上区间[first, last)一致的内容
  • 其他常用函数
成员函数 作 用
void pop_back(); 删除容器末尾的元素
void push_back(const T & val); 将val添加到容器末尾
int size(); 返回容器中元素的个数
T & font(); 返回容器中第一个元素的引用
T & back(); 返回容器中最后一个元素的引用
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    vector v(5);//每个初始化为0

标准模板库STL 2

容器 容器上的迭代器类别
vector 随机访问
deque 随机访问
list 双向
set/multiset 双向
map/multimap 双向
stack 不支持迭代器
queue 不支持迭代器
priority_queue 不支持迭代器

iterator与const_iterator及const iterator区别

  1. iterator,const_iterator作用:遍历容器内的元素,并访问这些元素的值。iterator可以改元素值,但const_iterator不可改。跟C的指针有点像
    (容器均可以++iter,而vector还可以iter-n, iter+n,n为一整型,iter1-iter2:结果是difference_type类型,表两元素的距离.)
  2. const_iterator 对象可以用于const vector 或非 const vector,它自身的值可以改(可以指向其他元素),但不能改写其指向的元素值.
  3. const iterator与const_iterator是不一样的:声明一个 const iterator时,必须初始化它。一旦被初始化后,就不能改变它的值,它一旦被初始化后,只能用它来
    改它指的元素,不能使它指向其他元素。(因此const iterator几乎没什么用途)
  • STL算法就是一个个函数模板, 大多数在 中定义
  • 算法通过迭代器来操纵容器中的元素。许多算法可以对容器中的一个
    局部区间进行操作,因此需要两个参数,一个是起始元素的迭代器,

一个是终止元素的后面一个元素的迭代器。比如,排序和查找

  • 有的算法返回一个迭代器。比如 find() 算法,在容器中查找一个元
    素,并返回一个指向该元素的迭代器
  • 算法可以处理容器,也可以处理普通数组

vector的迭代器是随机迭代器,遍历 vector 可以有以下几种做法(deque亦然):

vector v(100);
int i;
for(i = 0;i < v.size() ; i ++)

标准模板库STL

标准模板库STL 概述

简单地说就是使用模板的程序设计法。

将一些常用的数据结构(比如链表,数组,二叉树和算法(比如排序,查找)写成模板,以后则不论数据结构里放的是什么对象,算法针对什么样的对象,则都不必重新实现数据结构,重新编写算法。标准模板库 (Standard Template Library) 就是一些常用数据结构和算法的模板的集合。

容器概述

可以用于存放各种类型的数据(基本类型的变量,
对象等)的数据结构,都是类模版,分为三种:

  1. 顺序容器
    vector, deque,list
  2. 关联容器
    set, multiset, map, multimap
  3. 容器适配器
    stack, queue, priority_queue

对象被插入容器中时,被插入的是对象的一个复制品。许多算法,比如排序,查找,要求对容器中的元素进行比较,有的容器本身就是排序的,所以,放入容器的对象所属的类,往往还应该重载 == 和 < 运算符。

顺序容器简介

容器并非排序的,元素的插入位置同元素的值无关。

  • vector 头文件 < vector >

    • 动态数组。
    • 元素在内存连续存放。
    • 随机存取任何元素都能在常数时间完成。在尾端增删元素具有较佳的性能(大部分情况下是常数时间)。
  • deque 头文件 < deque >

    • 双向队列。
    • 元素在内存连续存放。
    • 随机存取任何元素都能在常数时间完成(但次于vector)。在两端增删元素具有较佳的性能(大部分情况下是常数时间)。
  • list 头文件 < list >

    • 双向链表。
    • 元素在内存不连续存放。
    • 在任何位置增删元素都能在常数时间完成。不支持随机存取。

关联容器简介

  • 元素是排序的
  • 插入任何元素,都按相应的排序规则来确定其位置
  • 在查找时具有非常好的性能
  • 通常以平衡二叉树方式实现,插入和检索的时间都是 O(log(N))
  • set/multiset 头文件 < set >

    • set 即集合。set中不允许相同元素,multiset中允许存在相同的元素。
  • map/multimap 头文件 < map >

    • map与set的不同在于map中存放的元素有且仅有两个成员变量,一个名
      为first,另一个名为second, map根据first值对元素进行从小到大排序,并可快速地根据first来检索元素。map同multimap的不同在于是否允许相同first值的元素
  • stack :头文件 < stack >

    • 栈。是项的有限序列,并满足序列中被
      删除、检索和修改的项只能是最近插入

序列的项(栈顶的项)。后进先出。

  • queue 头文件 < queue >

    • 队列。插入只可以在尾部进行,删除、检索和修改只允许从头部进行。先进先出。
  • priority_queue 头文件 < queue >

    • 优先级队列。最高优先级元素总是第一个出列

顺序容器和关联容器中都有的成员函数

  • begin 返回指向容器中第一个元素的迭代器
  • end 返回指向容器中最后一个元素后面的位置的迭代器
  • rbegin 返回指向容器中最后一个元素的迭代器
  • rend 返回指向容器中第一个元素前面的位置的迭代器
  • erase 从容器中删除一个或几个元素
  • clear 从容器中删除所有元素

顺序容器的常用成员函数

  • 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 : 在容器末尾增加新元素
  • pop_back : 删除容器末尾的元素
  • erase :删除迭代器指向的元素(可能会使该迭代器失效),或删除一个区间,返回被删除元素后面的那个元素的迭代器

迭代器

  • 用于指向顺序容器和关联容器中的元素
  • 迭代器用法和指针类似
  • 有const 和非 const两种
  • 通过迭代器可以读取它指向的元素
  • 通过非const迭代器还能修改其指向的元素
    定义一个容器类的迭代器的方法可以是:
容器类名::iterator 变量名;

或:

容器类名::const_iterator 变量名;

访问一个迭代器指向的元素:

*迭代器变量名
  • vector 和deque提供的是RandomAccessIterator,
  • list提供的是BidirectionalIterator,
  • set和map提供的 iterators是 ForwardIterator

迭代器上可以执行 ++ 操作, 以使其指向容器中的下一个元素。
如果迭代器到达了容器中的最后一个元素的后面,此时再使用
它,就会出错,类似于使用NULL或未初始化的指针一样。

双向迭代器

若p和p1都是双向迭代器,则可对p、p1可进行以下操作:

  • ++p, p++ 使p指向容器中下一个元素
  • –p, p– 使p指向容器中上一个元素
  • *p 取p指向的元素
  • p = p1 赋值
  • p == p1 , p!= p1 判断是否相等、不等

随机访问迭代器

若p和p1都是随机访问迭代器,则可对p、p1可进行以下操作:

  • 双向迭代器的所有操作
  • p += i 将p向后移动i个元素
  • p -= i 将p向向前移动i个元素
  • p + i 值为: 指向 p 后面的第i个元素的迭代器
  • p – i 值为: 指向 p 前面的第i个元素的迭代器
  • p[i] 值为: p后面的第i个元素的引用
  • p < p1, p p1, p>= p1

string类 2

#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
    string s1("hello"), s2("hello"), s3("hell");
    int f1 = s1.compare(s2);
    int f2 = s1.compare(s3);
    int f3 = s3.compare(s1);
    int f4 = s1.compare(1, 2, s3, 0, 3); //s1 1-2; s3 0-3
    int f5 = s1.compare(0, s1.size(), s3); //s1 0-end

string类 1

//string类
// string 类 是一个模板类, 它的定义如下:
// typedef basic_string string;
#include 
#include 
using namespace std;
int main()
{
    string s1("hello");//一个参数的构造函数
    string s2(8, '6');//两个参数的构造函数 int char?
    string month = "May";//赋值操作符初始化 
    //不提供以字符和整数为参数的构造函数
//错误的初始化方法:
/*    string error1 = 'c';
    string error2('c');
    string error3 = 1;
    string error(1);*/
    //char可以赋值给string对象 
    string s3;
    s3 = 'c';
    //构造的string太长而无法表达 ? 会抛出length_error异常

    //string 对象的长度用成员函数 length()读取;
    string s4("hhhhhh");
    cout  s5;
    //string 支持getline函数
    string s6;
    getline(cin, s6);
    //string的赋值和连接
    string s7("12345"), s8;
    s8 = s7;//用 ‘=’ 赋值
    s8.assign(s7);
    s8.assign(s7, 1, 3);//从s7中下标为1开始复制3个字符给s8