c++中容器之总结篇

C中的容器大致可以分为两个大类顺序容器和关联容器。顺序容器中有包含有顺序容器适配器。顺序容器将单一类型元素聚集起来成为容器然后根据位置来存储和访问这些元素。主要有vector、list、deque双端队列。顺序容器适配器stack、queue和priority_queue。关联容器支持通过键来高效地查找和读取元素。主要有pair、set、map、multiset和multimap。接下来依次对于各种容器做详细的介绍。一、顺序容器1、顺序容器定义为了定义一个容器类型的对象必须先包含相关的头文件定义vector#include vector定义list#include list定义deque#include deque定义示例123vectorint vi;listint li;dequeint di;2、顺序容器初始化初始化示例12345678910//初始化为一个容器的副本vectorint vi;vectorint vi2(vi);//利用vi来初始化vi2//初始化为一段元素的副本char*words[] {stately,plump,buck,mulligan};size_twords_size sizeof(words)/sizeof(char*);liststring words2(words, words words_size);//分配和初始化指定数目的元素constlistint::size_type list_size 64;liststring slist(list_size,a);// 64 strings, each is a3、顺序容器支持的指针运算①所有顺序都支持的指针运行②vector 和 deque 容器的迭代器提供额外的运算③迭代器失效一些容器操作会修改容器的内在状态或移动容器内的元素。这样的操作使所有指向被移动的元素的迭代器失效也可能同时使其他迭代器失效。使用无效迭代器是没有定义的可能会导致与悬垂指针相同的问题。④begin和end成员begin和end操作产生指向容器内第一个元素和最后一个元素的下一位置的迭代器。3、顺序容器操作①添加元素添加元素示例123456789101112131415//在容器首部或者尾部添加数据listint ilist;ilist.push_back(ix);//尾部添加ilist.push_front(ix);//首部添加//在容器中指定位置添加元素liststring lst;liststring::iterator iter lst.begin();while(cin word)iter lst.insert(iter, word);// 和push_front意义一样//插入一段元素liststring slist;string sarray[4] {quasi,simba,frollo,scar};slist.insert(slist.end(), 10,A);//尾部前添加十个元素都是Aliststring::iterator slist_iter slist.begin();slist.insert(slist_iter, sarray2, sarray4);//指针范围添加②容器大小的操作示例1234listint ilist(10, 1);ilist.resize(15);// 尾部添加五个元素值都为0ilist.resize(25, -1);// 再在尾部添加十个元素元素为-1ilist.resize(5);// 从尾部删除20个元素③访问元素123456intvectorint vi;for(inti0;i10;i)vi.push_back(i);coutvi[0]endl;coutvi.at(0)endl;coutvi[10]endl;//越界错误coutvi.at(10)endl;//越界错误④删除元素示例12345678910//删除第一个或最后一个元素listint li;for(inti0;i10;i)list.push_back(i);li.pop_front();//删除第一个元素li.pop_back();//删除最后一个元素//删除容器内的一个元素listint::iterator iter li.begin();if(iter! li.end())li.erase(iter);//删除容器内所有元素li.clear();⑤赋值与swap1234liststring sl1,sl2;for(inti0;i10;i)sl2.push_back(a);sl1.assign(sl2.begin(),sl2.end());//用sl2的指针范围赋值sl1中十个元素都为asl1.assign(10,A);//s1被重新赋值拥有十个元素都为Aswap示例vectorstring vs1(3); // vs1有3个元素vectorstring vs(5); // vs2有5个元素vs1.swap(vs2);//执行后,vs1中5个元素而vs2则存3个元素。⑥vector的自增长capacity 和 reserve 成员为了提高vector的效率不用每次添加元素都重新分配空间。vector会在分配空间时候预分配大于需要的空间。vector 类提供了两个成员函数capacity 和reserve 使程序员可与 vector 容器内存分配的实现部分交互工作。capacity操作获取在容器需要分配更多的存储空间之前能够存储的元素总数reserve操作告诉vector容器应该预留多少个元素的存储空间capacity容量与size长度的区别size指容器当前拥有的元素个数而capacity则指容器在必须分配新存储空间之前可以存储的元素总数。capacity是比size大的一般情况下。示例123456vectorint ivec;cout ivec: size: ivec.size() capacity: ivec.capacity() endl;//都为0for(vectorint::size_type ix 0; ix ! 24; ix)ivec.push_back(ix);cout ivec: size: ivec.size() capacity: ivec.capacity() endl;//capacity大于size可以通过函数reserve()来操作预留空间//在之前一段代码的基础上ivec.reserveivec.capacity()50;//为ivec增加了50的预留空间另外如果不手动操作来预留空间每当 vector 容器不得不分配新的存储空间时以加倍当前容量的分配策略实现重新分配。4、容器的选用选择容器类型的常规法则①如果程序要求随机访问元素则应使用 vector 或 deque 容器。②如果程序必须在容器的中间位置插入或删除元素则应采用 list 容器。③如果程序不是在容器的中间位置而是在容器首部或尾部插入或删除元素则应采用 deque 容器。④如果只需在读取输入时在容器的中间位置插入元素然后需要随机访问元素则可考虑在输入时将元素读入到一个 list 容器接着对此容器重新排序使其适合顺序访问然后将排序后的 list 容器复制到一个 vector容器。如果程序既需要随机访问又必须在容器的中间位置插入或删除元素选择何种容器取决于下面两种操作付出的相对代价随机访问 list 容器元素的代价以及在 vector 或 deque 容器中插入删除元素时复制元素的代价。通常来说应用中占优势的操作程序中更多使用的是访问操作还是插入删除操作将决定应该什么类型的容器。5、容器适配器①适配器通用的操作和类型②适配器的初始化所有适配器都定义了两个构造函数默认构造函数用于创建空对象而带一个容器参数的构造函数将参数容器的副本作为其基础值。默认的stack和queue都基于deque容器实现而priority_queue则在vector容器上实现。