vectordequestackqueue以及list的使用

Posted 2020-12-31 helloworldcode

注意：以下测试案例都要加上相应的头文件，必要时要加上algorithm文件。

1、vector

　　连续存储结构，每个元素在内存上是连续的；支持高效的随机访问和在尾端插入/删除操作，但其他位置的插入/删除操作效率低下；相当于一个数组，但是与数组的区别为：内存空间的扩展。vector的初始化操作

int main(){
    vector<int> v1;
    v1.push_back(1);
    v1.push_back(2);
    v1.push_back(3);

    vector<int> v2=v1;

    vector<int> v3(10);     //必须提前把内存大小写出(初始化元素默认值是0，即10个0）
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v3[i]=(i+1);
    }
    printV(v3);
    cout<<endl;

    vector<int> v4{1,2,3,6};
    printV(v4);
    return 0;
}

 元素的插入与删除

int main()
{
    vector<int> v1;
    cout<<"Initial size of vector: "<<v1.size()<<endl;
    //push_back操作是将一个元素插入vector的末尾。
    v1.push_back(1);
    v1.push_back(2);
    v1.push_back(3);
    cout<<"size of vector(push): "<<v1.size()<<endl;
    //获取头部元素
    cout<<"the head element of vector: "<<v1.front()<<endl;
    //循环打印尾部元素
    while (v1.size() > 0) {
        cout<<v1.back()<<" ";
        v1.pop_back();  //删除vector的尾部元素，此函数返回值为空(void)
    }
    return 0;
}

随机访问并修改元素

int main(){
    vector<int> v1;
    cout<<"Initial size of vector: "<<v1.size()<<endl;
    v1.push_back(1);
    v1.push_back(2);
    v1.push_back(3);
    //此时若想修改头部元素
    v1.front()=50;  //函数返回值当左值，应该返回一个引用，对此的理解参考下面的案例
    //2011/12/14/2286908.html
    v1.back()=20;
    printV(v1);
    return 0;
}

 在以上案例中，函数返回值当左值的案例理解如下

int& abc(int a, int b, int c, int& result)
{
    result = a + b + c;
    return result;
}
int main(){
    int result=0;
    abc(1,2,3,result)=2;
    cout<<result<<endl;
    return 0;
}

 顺向迭代与逆向迭代访问

int main(){
    vector<int> v(10);
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        v[i]=i+1;
    }
    //利用顺向迭代器去遍历
    for(vector<int>::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
     cout<<*it<<"  ";
    }
    cout<<endl;
    //利用迭代器逆向遍历
    for(vector<int>::reverse_iterator rit=v.rbegin(); rit != v.rend(); rit++){
        cout<<*rit<<"  ";
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

元素的删除和插入

int main(){
    vector<int> v(10);
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        v[i]=i+1;
    }

    //vector的删除
    v.erase(v.begin(),v.begin()+3);
    printV(v);
    //删除指定元素
    v.erase(v.end()-1); //注意v.end()指向的位置在vector最后元素的下一个
    printV(v);
    v.insert(v.begin(),11);
    v[1]=2;
    v[3]=2;
    v[5]=2;
    printV(v);
    for(vector<int>::iterator it =v.begin(); it != v.end(); ){
        if(*it ==2 ){
            it=v.erase(it);    //删除某位值后，其后元素会自动前移
        }else{
            it++;
        }
    }
    printV(v);

    //插入
    v.insert(v.begin(),100);
    v.insert(v.end(),200);
    printV(v);
    return 0;
}

 2、deque

　　连续存储结构，即其每个元素在内存上也是连续的，类似于vector，不同之处在于，deque提供了两级数组结构， 第一级完全类似于vector，代表实际容器；另一级维护容器的首位地址。这样，deque除了具有vector的所有功能外，还支持高效的首/尾端插入/删除操作。

#include<iostream>
#include<deque>
#include<algorithm>
using namespace std;

void print(deque<int> &d){
    for(deque<int>::iterator it=d.begin();it !=d.end();it++){
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

int main(){
    deque<int> d;
    d.push_back(1);
    d.push_back(3);
    d.push_back(5);
    d.push_back(100);
    //deque的动态数组头尾都开放，因此能在头尾两端进行快速安插和删除。
    d.push_front(0);
    print(d);

    //查找
    deque<int>::iterator it=find(d.begin(),d.end(),3);
    if(it!=d.end()){
        cout<<"已成功找到："<<*it<<"其下标地址是："<<distance(d.begin(),it)<<endl;　　//通过distance()可以获得相应的下标地址
    }else{
        cout<<"未找到！"<<endl;
    }
    return 0;
}

 3、栈和队列

　　与数据结构的操作一样，较简单。

//测试程序
int main1(){
    stack<int> s;
    //入栈
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        s.push(i+1);
    }
    //出栈
    while ( !s.empty()) {
        int tmp = s.top();
        cout<<tmp<<" ";
        s.pop();
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

int main2(){
    queue<int> q;
    q.push(1);
    q.push(2);
    q.push(3);
    cout<<"头元素: "<<q.front()<<endl;
    cout<<"尾元素: "<<q.back()<<endl;
    cout<<"队列大小: "<<q.size()<<endl;

    while ( ! q.empty() ) {
        int tmp=q.front();
        cout<<tmp<<" ";
        q.pop();
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

 4、list

　　非连续存储结构，具有双链表结构，每个元素维护一对前向和后向指针，因此支持前向/后向遍历。支持高效的随机插入/删除操作，但随机访问效率低下，且由于需要额外维护指针，开销也比较大。每一个结点都包括一个信息快Info、一个前驱指针Pre、一个后驱指针Post。可以不分配必须的内存大小方便的进行添加和删除操作。使用的是非连续的内存空间进行存储。

void print(list<int> &l){
    for ( list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++) {
        cout<<*it<<" ";
    }
    cout<<endl;
}
int main(){
    list<int> l;
    cout<<"list的大小："<<l.size()<<endl;
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        l.push_back(i+1);
    }
    cout<<"list的大小："<<l.size()<<endl;
    list<int>::iterator it=l.begin();
    while (it != l.end() ) {
        cout<<*it<<" ";
        it++;
    }
    cout<<endl;

    //list不能随机访问
    it=l.begin();
    it++;   //语法正确
    //it=it+2;    //编译不通过，即不支持访问

    //元素的插入
    l.insert(l.end(),100);
    l.insert(l.end(),100);
    l.insert(l.end(),100);
    print(l);

    //元素的删除
    list<int>::iterator left=l.begin();
    list<int>::iterator right=l.begin();
    right++;    //因为没有办法it=it+2,只能一个一个移动
    right++;
    l.erase(left,right);    //区间删除
    print(l);
    list<int>::iterator pos=l.begin();
    pos++;
    pos++;
    l.erase(pos);         //直接删除某个位置
    print(l);
    l.remove(100);        //删除值为100的元素
    print(l);
    l.clear();            //删除所有元素
    cout<<"list的大小："<<l.size()<<endl;
    return 0;
}