C++ Primer 0x09 练习题解

Posted 2022-02-05 鱼竿钓鱼干

📔 C++ Primer 0x09 练习题解

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9.1 顺序容器概述

9.1 对于下面的程序任务，vector、deque和list哪种容器最为适合？解释你的选择的理由。如果没有哪一种容器优于其他容器，也请解释理由。

(a) 读取固定数量的单词，将它们按字典序插入到容器中。我们将在下一章中看到，关联容器更适合这个问题。

(b) 读取未知数量的单词，总是将单词插入到末尾。删除操作在头部进行。

© 从一个文件读取未知数量的整数。将这些数排序，然后将它们打印到标准输出。

• (a)list插入位置任意，不一定在首尾
• (b)deque插入删除操作在头尾
• ©vector不需要插入删除，而且要排序

9.2 容器库概览

9.2 定义一个list对象，其元素类型是int的deque。

std::list<std::deque<int>> ls;

9.2.1 迭代器

9.3 构成迭代器范围的迭代器有何限制？

• 指向同一个容器中的元素或者是容器元素最后一个元素的位置

• end 不在 begin之前

9.4 编写函数，接受一对指向vector<int>的迭代器和一个int值。在两个迭代器指定的范围中查找给定的值，返回一个布尔值来指出是否找到。

#include <vector>
#include <iostream>

using  Iter = std::vector<int>::iterator;

bool find(Iter beg, Iter end, int x)
	while(beg!=end)
		if((*beg)==x)return true;
		++beg;
	
	return false;


int main()
	std::vector<int>vec=1,2,3,4,5,6,7;
	if(find(vec.begin(),vec.end(),3))
		std::cout << "yes" << std::endl;
	else
		std::cout << "no" << std::endl;
	
	return 0;

9.5 重写上一题的函数，返回一个迭代器指向找到的元素。注意，程序必须处理未找到给定值的情况。

#include <vector>
#include <iostream>

using  Iter = std::vector<int>::iterator;

Iter find(Iter beg, Iter end, int x)
	while(beg!=end)
		if((*beg)==x)break;
		++beg;
	
	return beg;


int main()
	std::vector<int>vec=1,2,3,4,5,6,7;
	Iter ret = find(vec.begin(),vec.end(),3);
	if(ret == vec.end())
		std::cout << "no" << std::endl;
	else
		std::cout << *ret << " " << ret-vec.begin() << std::endl;
	
	return 0;

9.6 下面的程序有何错误？你应该如何修改它？

list<int> lst1;
list<int>::iterator iter1 = lst1.begin(),
					iter2 = lst1.end();
while (iter1 < iter2) /* ... */

与 vector 和 deque 不同，list 的迭代器不支持 < 运算，只支持递增、递减、= 以及 != 运算。

while(iter1 != iter2)

9.2.2 容器类成员

9.7 为了索引int的vector中的元素，应该使用什么类型？

std::vector<int>::size_type

9.8 为了读取string的list中的元素，应该使用什么类型？如果写入list，又应该使用什么类型？

读std::list<string>::const_iterator

写std::list<string>::iterator

9.2.3 begin 和 end 成员

9.9 begin和cbegin两个函数有什么不同？

begin返回普通迭代器

cbegin返回常量迭代器

9.10 下面4个对象分别是什么类型？

vector<int> v1;
const vector<int> v2;
auto it1 = v1.begin(), it2 = v2.begin();
auto it3 = v1.cbegin(), it4 = v2.cbegin();

• it1和it2vector<int>::iterator
• it3和it4vector<int>::const_iterator

9.2.4 容器定义和初始化

9.11 对6种创建和初始化vector对象的方法，每一种都给出一个实例。解释每个vector包含什么值。

vector<int> vec1;//空
vector<int> vec2(10);//10个0
vector<int> vec3(10,1);//10个1
vector<int> vec41,2,3,4,5,6,7,8,9,10;//1～10
vector<int> vec5(vec4);//1～10
vector<int> vec6(vec5.begin(),vec5.end());//1～10

9.12 对于接受一个容器创建其拷贝的构造函数，和接受两个迭代器创建拷贝的构造函数，解释它们的不同。

• 将一个容器创建为另一个容器的拷贝方法有两种

  • 直接拷贝整个容器，两个容器的类型和元素类型必须匹配
  • 拷贝由一个迭代器对指定的元素范围（array除外），不要求容器类型相同，元素类型也可以不同，只要能将拷贝的元素转换

9.13 如何从一个list<int>初始化一个vector<double>？从一个vector<int>又该如何创建？编写代码验证你的答案。

#include <vector>
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

int main()
	list<int>ls1,2,3,4;
	vector<int>vec5,6,7,8;
	
	vector<double>dvec1(ls.begin(),ls.end());
	vector<double>dvec2(vec.begin(),vec.end());
	
	for(auto v:dvec1)cout << v << " ";
	cout << endl;
	
	for(auto v:dvec2)cout << v << " ";
	cout << endl;
	return 0;

9.2.5 赋值和 swap

9.14 编写程序，将一个list中的char *指针元素赋值给一个vector中的string。

list<char*>ls"abc","def","ghi";
vector<string>vec;
vec.assign(ls.cbegin(),ls.cend());

9.2.7 关系运算符

9.15 编写程序，判定两个vector<int>是否相等。

#include <vector>
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

int main()
	vector<int>vec11,2,3,4,5;
	vector<int>vec21,2,3,4,5;
	vector<int>vec31,2,3,5,4;
	
	cout << (vec1==vec2?"yes":"no") << endl;
	cout << (vec1==vec3?"yes":"no") << endl;
	return 0;

9.16 重写上一题的程序，比较一个list中的元素和一个vector中的元素。

#include <vector>
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

int main()
	vector<int>vec11,2,3,4,5;
	list<int>ls11,2,3,4,5;
	list<int>ls21,2,3,5,4;
	
	cout << (vec1==vector<int>(ls1.begin(),ls1.end())?"yes":"no") << endl;
	cout << (vec1==vector<int>(ls2.begin(),ls2.end())?"yes":"no") << endl;
	return 0;

9.17 假定c1和c2是两个容器，下面的比较操作有何限制？(如果有的话)

if (c1 < c2)

• 只有当其中元素类型也定义了相应的比较运算符时，我们才可以使用关系运算符来比较两个容器
• 关系运算符两侧运算对象必须是类型相同的容器且必须保存相同类型的元素

9.3 顺序容器操作

9.3.1 向顺序容器添加元素

9.18 编写程序，从标准输入读取string序列，存入一个deque中。编写一个循环，用迭代器打印deque中的元素。

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

int main()
	deque<string>dq;
	string s;
	while(cin>>s)dq.push_back(s);
	for(auto iter=dq.cbegin();iter!=dq.cend();++iter)
		cout << *iter << " ";
	
	return 0;

9.19 重写上一题的程序，用list替代deque。列出程序要做出哪些改变。

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std;

int main()
	list<string>ls;
	string s;
	while(cin>>s)ls.push_back(s);
	for(auto iter=ls.cbegin();iter!=ls.cend();++iter)
		cout << *iter << " ";
	
	return 0;

9.20 编写程序，从一个list<int>拷贝元素到两个deque中。值为偶数的所有元素都拷贝到一个deque中，而奇数值元素都拷贝到另一个deque中。

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

int main()
	list<int>ls=1,2,3,4,5,6,7,8;
	deque<int>odd,even;
	for(auto e:ls)
		if(e&1)odd.push_back(e);
		else even.push_back(e);
	
	
	for(auto e:odd)cout << e << " ";
	cout << endl;
	for(auto e:even)cout << e << " ";
	
	return 0;

9.21 如果我们将第308页中使用insert返回值将元素添加到list中的循环程序改写为将元素插入到vector中，分析循环将如何工作。

没啥区别

insert返回值指向插入的新元素，可以借助insert实现push_front相同的功能

9.22 假定iv是一个int的vector，下面的程序存在什么错误？你将如何修改？

vector<int>::iterator iter = iv.begin(),
					  mid = iv.begin() + iv.size() / 2;
while (iter != mid)
	if (*iter == some_val)
		iv.insert(iter, 2 * some_val);

• 循环里迭代器没变，死循环
• 循环里插入操作，迭代器没有更新，迭代器会失效

几个要点

插入后mid会失效，要更新，保证还是初始中点终止

插入元素后要多移动一步

迭代器也会失效，要更新

#include <iostream>
#include <list>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
	vector<int>iv=5,4,4,4,3,1;
	int some_value = 4;
	int move = 0;
	vector<int>::iterator iter = iv.begin();
	int siz=iv.size();
	while(iter != (iv.begin() + siz/2+move))
		if(*iter == some_value)
			iter = iv.insert(iter,some_value*2);
			move++;
			iter++;iter++;
		
		else ++iter;
	
	for(auto v:iv)cout << v << " ";
		
	return 0;

9.3.2 访问元素

9.23 在本节第一个程序中，若c.size() 为1，则val、val2、val3和val4的值会是什么？

都是容器里唯一的那个元素的值

9.24 编写程序，分别使用at、下标运算符、front 和 begin 提取一个vector中的第一个元素。在一个空vector上测试你的程序。

#include <iostream>
#include <vector>

int main()
    std::vector<int> vec;
    
    std::cout << vec.at(0);
    //terminate called after throwing an instance of 'std::out_of_range       
    std::cout << vec[0];//段错误        
    std::cout << vec.front();//段错误    
    std::cout << *vec.begin();//段错误  
      
    return 0;

9.3.3 删除元素

9.25 对于第312页中删除一个范围内的元素的程序，如果 elem1 与 elem2 相等会发生什么？如果 elem2 是尾后迭代器，或者 elem1 和 elem2 皆为尾后迭代器，又会发生什么？

• 如果 elem1 与 elem2 相等，迭代器范围为空，什么都不做
• 如果 elem2 是尾后迭代器，从elem1开始删到末尾
• elem1 和 elem2 皆为尾后迭代器，什么都不做

9.26 使用下面代码定义的ia，将ia拷贝到一个vector和一个list中。是用单迭代器版本的erase从list中删除奇数元素，从vector中删除偶数元素。

int ia[] =  0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 55, 89 ;

#include <iostream>
#include <vector>
#include <list>

int main()
	int ia[] =  0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 55, 89 ;
    
    std::vector<int>vec;
    std::list<int>ls;
    
    for(auto i:ia)vec.push_back(i);
    for(auto i:ia)ls.push_back(i);

	auto it1=vec.begin();
	auto it2=ls.begin();
	
	while(it1!=vec.end())
		if((1&(*it1))==0)
			it1=vec.erase(it1);
		else
			++it1;
		
	

	
	while(it2!=ls.end())
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