C++?primer順序容器實例分析

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定義：一個容器就是一個特定類型對象的集合。

順序容器概述

（1）順序容器類型

vector:可變數組大小，支持快速訪問

deque：雙端隊列，支持快速隨機訪問，在頭尾位置插入/刪除速度很快

forward_list：單向鏈表，只支持單向順序訪問。

array:固定大小數組，不能添加或刪除元素

string:和vector類似，用來保存字符

容器庫概覽

迭代器

迭代器范圍由一對迭代器表示，，通常被稱為begin和end，而end從來都不會指向范圍中的最后一個元素，而是指向尾元素之后的位置，其元素范圍由數學表示為：

[begin,end)

容器定義和初始化

（1）將一個容器初始化為另一個容器的拷貝

可拷貝整個容器，也可以拷貝一個指定容器的元素范圍

新容器和原容器的元素類型可以不同，只要能將要拷貝的元素轉換為要初始化的元素的類型即可

list<string> authors={"nuktib","sha"m"aus"}
vector<const char *> articles={"a","an","the"}
list<string> list2(authors);      //正確，類型匹配
deque<string> authList(authors)   //錯誤，容器類型不匹配
forward_list<string> words(articles.begin(),articles.end())
//上述正確，可以將const char*元素轉換為string

（2）與順序容器大小相關的構造函數

其中一個構造函數接收一個容器大小和一個元素初始值

list<string> i(10,"hi")   //10個strings元素，每個都初始化為"hi"
vector<int> v(10,-1)     //10個int元素，每個都初始化為-1
deque<string> i(10)     //10個元素，每個都是空的string

（3）標準庫array具有固定大小

定義一個array時，除了指定元素類型，還要指定容器大小

array<int,42>
array<string,10>

內置數組不支持拷貝或對象賦值操作，但array無此限制

int digs[10]={1,2,3}
int cpy[10]=digs   //錯誤，內置數組不支持拷貝和賦值
array<int,10> d={1,2,3,4,5,6,7}
array<int,10> c=d   //正確

賦值和swap

（1） assign賦值函數（僅順序容器）

順序容器定義了一個名為assign的成員，允許我們從一個不同但相容的類型賦值，或者從一個容器的子序列賦值。

例：

list<string> name;
vector<const char*>old;
name.assign(old.cbegin(),old.cend())

上述代碼將name中的元素替換為迭代器指定范圍中的元素的拷貝，assign的參數決定了容器中將有多少個元素以及他們的值是什么

（2）使用swap

swap操作交換兩個相同類型容器的內容

vector<string> v1(10);
vector<string> v2(20);
上述交換結束后，v1將會擁有20個元素，v2將會擁有10個元素

順序容器操作

向順序容器添加元素

（1）使用push_back

除了array和forward_list之外，每個順序容器都支持push_back

（2）push_front

list,forward_list,deque容器還支持push_front將元素插入容器頭部

list<int> l;
for(int i=0;i!=4;i++)
    l.push_front(i)

(3)在特定位置添加元素

insert函數可在特定位置添加元素，每個insert元素都接受一個迭代器作為其第一個參數，insert函數將元素插入到迭代器所指得位置之前

雖然有些容器不支持push_front操作，但他們對于insert操作無此限制，因此可以將元素插入到容器開始的位置，不必擔心容器是否支持push_front

insert另一個版本還接受一個元素數目和一個值，將指定數目的元素添加到指定位置之前。

s.insert(s.end(),10,"anna") //將10個元素插入到s的末尾

還可以接受一對迭代器或一個初始化列表插入

s.insert(s.end(),{"thses","as","sda","dasda"});

使用insert的返回值

list<string> l;
auto iter = l.begin();
string word;
while (cin >> word)
	iter = l.insert(iter, word);

上述代碼實現在一個特定位置反復插入元素

第一次調用insert將剛剛讀取的string插入到iter所指向的元素之前，insert返回的迭代器恰好指向這個新元素，我們將此迭代器賦予iter并重新開始循環，讀取下一個單詞，不斷循環。

訪問元素

所有順序容器都存在一個front成員函數，，除了forward_list之外的所有順序容器都由一個back成員函數，front成員函數返回首元素的引用，back成員函數返回尾元素的引用

可以通過該引用修改容器中元素的值

if(!c.empty())
{
    c.front()=42;
    auto &v=c.back()
    v=1024;
}

刪除元素

（1）pop_front和pop_back成員函數分別刪除首元素和尾元素,vector和string，forward_list不支持上述操作

（2）earse

成員函數erase從容器指定位置刪除元素，也可以刪除迭代器指定的單個元素，也可以刪除由一對迭代器指定的范圍內的所有元素，上述最終均會返回指向刪除的元素之后位置的迭代器。

例：刪除所有的奇數

list<int> ls = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
auto it = ls.begin();
while (it != ls.end())
{
	if (*it % 2)
		it = ls.erase(it);
	else
		it++;
}

接受一堆迭代器的erase版本允許我們刪除一個范圍內的元素:

例： s.erase(s.begin(),s.end())

特殊的forwa_list單向鏈表操作

單向鏈表中由于特殊的插入和刪除，所以定義的函數也比較特殊

before_begin():返回指向鏈表首元素之前不存在的元素的迭代器，此迭代器不能解引用

insert_after(p,t):在迭代器p之后插入元素t

erase_after(p)：刪除p所指位置之后的元素

例:刪除奇數元素：

forward_list<int> lst = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
auto pre = lst.before_begin();
auto cur = lst.begin();
while (cur != lst.end())
{
	if (*cur % 2)
		cur = lst.erase_after(pre);   //將cur重置為erase_after的返回值，即指向cur的下一個元素
	else
	{
		pre = cur;
		cur++;
	}
}

改變容器大小

通過resize函數可以改變容器的大小，但array不支持此操作

c.resize(n)：調整c為n個元素

c.resize(n,t):調整c為n個元素，任何新添加的元素都初始化為t

vector對象是如何增長的

為了支持隨機訪問，vector將元素連續存儲，當不得不獲取新的內存控件時，vector和string通常會分配比新的控件需求更大的內存控件，容器預留這些空間作為備用，可以保存更多元素。

capacity函數告訴我們容器在不擴張內存空間情況下可以容納多少元素

size()：是指目前已經保存的元素的數目

reverse(n)：告訴容器至少分配容納n給元素的空間

讀到這里，這篇“C++ primer順序容器實例分析”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。