顺序容器

Posted 2020-12-12 wsl96

 

　　容器是一种容纳特定类型对象的集合。C++的容器可以分为两类：顺序容器和关联容器。顺序容器的元素排列和元素值大小无关，而是由元素添加到容器中的次序决定的。标准库定义了三种顺序容器的类型：vector、list和deque（双端队列）。此外，标准库还提供了三种容器适配器：stack、queue和prioroty_queue类型。适配器是根据原始的容器类型所提供的操作，通过定义新的操作接口，来适应基础的容器类型。见下

顺序容器
vector                    支持快速随机访问
list                      支持快速插入/删除
deque                     双端队列
顺序容器适配器
stack                     后进先出（LIFO）栈      基于deque实现
queue                     先进先出（FIFO）队列     基于deque实现
priority_queue            有优先级管理的队列        在vector上实现

栈： s.pop()   s.push()   s.top()    s.emplace(arg)  //由arg构造

队列： q.pop()    q.front()    q.back()    q.push()   q.emplace(arg)

常用操作

　　顺序容器内置了一些有用的操作：（1）在容器中添加元素；（2）在容器中删除元素；（3)设置容器大小；（4）（如果有的话）获取容器内的第一个和最后一个元素

1.begin和end

　　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。此外还有逆序迭代器（逆序迭代器从后向前遍历容器，并反转了某些相关的迭代器操作）rbegin和rend。

2.容器添加元素操作

　　下表为在顺序表中添加元素的操作。注意其中的适用范围和返回类型。

c.push_back()            在容器c的尾部添加值为t的元素。返回void类型
c.push_front(t)          在容器c的前端添加值为t的元素。返回void类型。只适用于list和deque容器类型
c.insert(p,t)            在迭代器p所指向的元素前面插入值为t的新元素。返回指向新添加元素的迭代器
c.insert(p,n,t)          在迭代器p所指向的元素前面插入n个值为t的新元素。返回void类型
c.insert(p,b,e)          在迭代器p所指向的元素前面插入由迭代器b和e标记的范围内的元素。返回void类型

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　　其中push_front只适用于list和deque容器类型，这个操作实现在首部插入新元素的功能。

//用push_front在容器尾部依次添加0,1,2,3
list<int>    ilist;
for(size_t i=0;i!=4;++i)
    ilist.push_front(i);
//ilist内元素序列为：3，2，1，0

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　　需要注意的是，任何insert或push操作都可以导致迭代器失效。所以在编写循环将元素插入到vector和deque容器中时，程序必须确保迭代器在每次循环后都的到更新。

vector<string>    ivec;
vector<string>::iterator   iter=ivec.begin();
while(cin>>word)
    iter=ivec.insert(iter,word);    //效果和push_back一样

//以下是错误的，因为此时iter已经失效
vector<string>    ivec;
vector<string>::iterator   iter=ivec.begin();
while(cin>>word)
    ivec.insert(iter,word);    //错误，经过一轮的insert后iter即失效，不能再调用

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3.容器大小的操作

　　所有容器都提供以下与容器大小相关的操作。注意resize操作可能会使迭代器失效。

c.size()                返回容器c中元素的个数。返回类型为c::size_type
c.max_size()            返回容器c可以容纳的最多的元素个数.返回类型为c::size_type
c.empty()               返回标记容器大小是否为0的布尔值
c.resize(n)             调整容器c的长度大小，使其能容纳n个元素。如果n<c.size(),则删除多出来的元素
c.resize(n,t)           调整容器c的大小，使其能容纳n个元素。所有新添加的元素值为t

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　　在vector和deque容器上做resize操作有可能会使其所有迭代器都失效。对于所有的容器类型，如果resize操作压缩了容器，则指向已删除的元素的迭代器会失效。

4.访问容器元素的操作

　　以下为访问容器元素的操作。注意·使用越界的下标，或调用空容器的front或back函数，都会导致程序出现严重的错误。

c.back()                返回容器c的最后一个元素的引用。如果c为空，则该操作未定义
c.front()               返回容器c的第一个元素的引用。如果c为空，则该操作未定义
c[n]                    返回下标为n的元素的引用。如果n<0或n>=c.size()，则该操作未定义。只适用于vector和deque容器
c.at(n)                 返回下标为n的元素的引用。如果下标越界，则该操作未定义。只适用于vector和deque容器

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5.删除容器元素的操作

　　以下为删除容器元素的操作。删除操作会使一些迭代器失效，需要特别注意。下表第一个操作在删除元素前，必须保证迭代器不是指向end的迭代器。

c.erase(p)           删除迭代器p指向的元素。返回一个迭代器，它指向被删除元素后面的元素。如果p指向容器内最后一个元素，则返回的迭代器指向容器的超出末端的下一位置。
　　　　　　　　　　　　 如果p本身就是超出容器末端的下一个位置，则该函数未定义
c.erase(b,e)         删除迭代器b和e所标记的范围内所有元素。返回一个迭代器，它指向被删除元素段后面的元素。如果e本身就是指向超出容器末端的下一个位置，
                     则返回的迭代器也指向容器末端的下一个位置
c.clear()            删除容器c内的所有元素。返回void
c.pop_back()         删除容器c的最后一个元素。返回void。如果容器为空，则该函数未定义
c.pop_front()        删除容器c的第一个元素。妇女会void。如果容器为空，则该函数未定义。只适用于list和deque容器

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6.容器的赋值与swap操作

　　下表为顺序容器的赋值操作。赋值后左右两边容器相等，尽管赋值之前两个容器的大小不同，但赋值之后两个容器的长度都为右操作数的长度。

c1=c2                删除容器c1的所有元素，然后将c2的元素复制给c1。c1和c2的类型必须相同
c1.swap(c2)          交换c1和c2的内容，c1和c2的类型必须相同。其效率比把c2元素复制到c1中要高
c.assign(b,e)        重新设置c的元素：将迭代器b和e标记范围内的元素复制到c中。b和e必须不是指向c中元素的迭代器
c.assign(n,t)        将容器c重新设置为存储n个值为t的元素

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