C++STL标准库学习笔记vector deque list

Posted 2022-01-19 AwakeFantasy

在这一篇文章中，我们主要对vector deque list进行简单的介绍

前言：

　　在这个笔记中，我把大多数代码都加了注释，我的一些想法和注解用蓝色字体标记了出来，重点和需要关注的地方用红色字体标记了出来。

　　在这一篇文章中，我们主要对vector deque list进行简单的介绍，（真的很简单的介绍，如果想要知道所有函数的用法的话，建议去看一下其他人的总结，我这里主要是记录一个学习过程，提供一个学习思路）

　　因为它们的操作大多相同，就不一个个列举它们的操作了，一个优秀的IDE能自动提示“.”后面应该接什么，函数里面应该填什么，反复强调已经了解过的知识就有点冗杂了。

正文：

1. vector示例程序

 #include<iostream>
 #include<vector>
 using namespace std;
 template<class T>
 void PrintVector(T s, T e)
 
     for (; s != e; s++)
     
         cout<<* s<<" ";
     
     cout<<endl;
 
 
 int main(int argc, char const *argv[])
 
     int a[5] = 1,2,3,4,5;
     vector<int> v(a,a+5);
     //用数组来构造vector
     cout<<"1)"<<v.end() - v.begin()<<endl;//结果：1)5
     cout<<"2)";
     PrintVector(v.begin(),v.end());//结果：2)1 2 3 4 5
     v.insert(v.begin() + 2, 13);
     //在第二个元素后面插入元素
     cout<<"3)";
     PrintVector(v.begin(),v.end());//结果：3)1 2 13 3 4 5
     v.erase(v.begin() + 2);
     //删除迭代器指向的元素
     cout<<"4)";
     PrintVector(v.begin(),v.end());//结果：4)1 2 3 4 5
     vector<int> v2(4,100);
     //构造函数，创造四个元素值为100的vector
     v2.insert(v2.begin(),v.begin() + 1,v.begin() + 3);//将v的一段插入v2的开头
     cout<<"5) v2:";
     PrintVector(v2.begin(),v2.end());//结果：5) v2:2 3 100 100 100 100
     v2.erase(v.begin()+1, v.begin()+3);
     //删除了v的一个区间，即2，3
     cout<<"6)";
     PrintVector(v.begin(),v.end());//结果：6)1 4 5
     return 0;
 

　　老样子，找出其中重要的部分来细锁。

　　　　int a[5] = 1,2,3,4,5;

　　　　vector<int> v(a,a+5);

　　这里是建立了一个int数组，然后用这个数组来创造一个vector。

　　　　v.end() - v.begin()

　　这个在这个程序中的结果是5，说明vector的迭代器是随机访问迭代器，毕竟只有它才能实现加减操作。

　　　　v.insert(v.begin() + 2, 13);

　　在第二个元素后面插入13（不就是在下标2插入元素然后后面的元素集体后移吗），没什么需要特别强调的。

　　　　v.erase(v.begin() + 2);

　　删除第二个元素后面（不就是下标为2的元素吗）的元素。

　　　　vector<int> v2(4,100);

　　构造函数，v2包含四个值为100的元素。（充分体现了STL标准库的聪明机智，直接省去麻烦的一个个赋值）

　　　　v2.insert(v2.begin(),v.begin() + 1,v.begin() + 3);

　　在v2的开头插入v的下标为1到下标为2（1和3的左闭右开区间）的元素。（STL标准库普遍如此）

　　　　v2.erase(v.begin()+1, v.begin()+3);

　　擦去下标为1和2的元素（[1,3)的元素）

 

2. 用vector实现二维数组

　　样例：

 #include<iostream>
 #include<vector>
 using namespace std;
 
 int main(int argc, char const *argv[])
 
     vector<vector<int>>v(3);
     //v有3个元素，每个元素都是vector<int>容器
     for (int i = 0; i < v.size(); i++)
     
         for (int j = 0; j < 4; j++)
         
             v[i].push_back(j);
         
     
     for (int i = 0; i < v.size(); i++)  
     
         for (int j = 0; j < 4; j++)
         
             cout<<v[i][j]<<" ";
         
         cout<<endl;
     
     /*
     结果：
     0 1 2 3
     0 1 2 3
     0 1 2 3
     */
     return 0;
 

　　从本质上来看，就是套娃，但是它的元素可以通过v[i][j]来调用，可以说是非常方便的

　　注意：

　　　　vector<vector<int> >v(3);

　　在定义时，里面的vector<int>后面要记得跟一个空格，部分编译器可能会把两个“>”号看成右移运算符

 

3. deque

　　双向队列

　　所有适用于vector的操作都适用于deque

　　deque还有push_front（将元素插入到前面）和pop_front（删除最前面的元素）操作，复杂度是O(1)

 

4. list容器

　　双向链表

　　它的底层实现不是数组，所以不支持随机存取

　　在任何位置插入删除都是常数时间，不支持随机存取

　　除了具有所有顺序容器都具有的成员函数以外（差不多vector有的它都有），还支持8个成员函数：

　　　　push_front：在前面插入

　　　　pop_front：删除前面的元素

　　　　sort：排序（list不支持STL的算法sort）（毕竟这是list，而不是数组之类，STL库的sort算法只支持可以随机访问的迭代器）

　　　　remove：删除和指定值相等的所有元素

　　　　unique：删除所有和前一个元素相同的元素（要做到元素不重复，则unique之前还需要sort）

　　　　merge：合并两个链表，并清空被合并的那个

　　　　reverse：颠倒链表

　　　　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

　　样例：

 #include<list>
 #include<iostream>
 #include<algorithm>
 using namespace std;
 
 class A
 
 private:
     int n;
 public:
     A(int n_)  n = n_;
     friend bool operator<( const A & a1, const A & a2);
     friend bool operator==( const A & a1, const A & a2);
     friend ostream & operator<<( ostream & o, const A & a);
 ;
 bool operator<(const A & a1, const A & a2)
 
     return a1.n < a2.n;
 
 bool operator==(const A & a1, const A & a2)
 
     return a1.n == a2.n;
 
 ostream & operator<<( ostream & o, const A & a)
 
     o << a.n;
     return o;
 
 template<class T>
 void PrintList(const list<T> & lst)
 //不推荐的写法，还是用两个迭代器作为参数会更好
     typename list<T>::const_iterator i;
     i = lst.begin();
     for ( i = lst.begin(); i != lst.end(); i++)
     
         cout<< *i << ",";
     
     //typename可以用来说明list<T>::const_iterator是个类型
     //在vs中不写也可以
 
 
 
 
 int main(int argc, char const *argv[])
 
     list<A> lst1,lst2;
     lst1.push_back(1);
     lst1.push_back(2);
     lst1.push_back(3);
     lst1.push_back(4);
     lst1.push_back(2);
 
     lst2.push_back(10);
     lst2.push_front(20);
     lst2.push_back(30);
     lst2.push_back(30);
     lst2.push_back(30);
     lst2.push_front(40);
     lst2.push_back(40);
 
     cout<<"1)";
     PrintList(lst1);
     cout<<endl;//输出：1)1,2,3,4,2,
     cout<<"2)";
     PrintList(lst2);
     cout<<endl;//输出：2)40,20,10,30,30,30,40,
 
     lst2.sort();
     cout<<"3)";
     PrintList(lst2);
     cout<<endl;//输出：3)10,20,30,30,30,40,40,
 
     lst2.pop_front();
     cout<<"4)";
     PrintList(lst2);
     cout<<endl;//输出：4)20,30,30,30,40,40,
 
     lst1.remove(2);//删除所有和A(2)相等的元素
     cout<<"5)";
     PrintList(lst1);
     cout<<endl;//输出：5)1,3,4,
 
     lst2.unique();//删除所有和前一个元素相等的元素
     cout<<"6)";
     PrintList(lst2);
     cout<<endl;//输出：6)20,30,40,
 
     lst1.merge(lst2);//合并lst2到lst1并清空lst2
     cout<<"7)";
     PrintList(lst1);
     cout<<endl;//输出：7)1,3,4,20,30,40,
 
     cout<<"8)";
     PrintList(lst2);
     cout<<endl;//输出：8)
 
     lst1.reverse();
     cout<<"9)";
     PrintList(lst1);
     cout<<endl;//输出：9)40,30,20,4,3,1,
 
     lst2.push_back(100);
     lst2.push_back(200);
     lst2.push_back(300);
     lst2.push_back(400);
     list<A>::iterator p1,p2,p3;
     p1 = find(lst1.begin(),lst1.end(),3);
     p2 = find(lst2.begin(),lst2.end(),200);
     p3 = find(lst2.begin(),lst2.end(),400);
     lst1.splice(p1,lst2,p2,p3);
     //将[p2,p3)插入p1之前，并从lst2中删除[p2,p3)
 
     cout<<"10)";
     PrintList(lst1);
     cout<<endl;//输出：10)40,30,20,4,200,300,3,1,
     cout<<"11)";
     PrintList(lst2);
     cout<<endl;//输出：11)100,400,
 
     return 0;
 

样例3

　　这个样例基本把list的主要用法都包含进去了。

 

后记：

　　这些东东基本上都是那种你知道了一个，其他的就都能推导出来的那种知识，如果不想死记硬背的话，其实用好IDE自带的功能，记好基本的用法就能自由使用了。放假了，不能摸鱼，要认真学习，为将来做好准备（生怕被淘汰的我）。