C++ 标准模板库 STL 顺序容器详解

C++ 标准模板库 STL 顺序容器

动态数组 vector

​ vector #include <vector> 动态数组：其元素在内存中是连续存放的，随机存取任何元素都可以在常数时间内完成，在该容器的尾部增删元素也几乎能够在常数时间内完成具有较好的性能。

​ 一个 vector 常用函数使用实例如下：

#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 a[5] = {1,2,3,4,5};
    vector<int> v(a,a+5);
    cout << "1)" << v.end() - v.begin() << endl;
    cout << "2)";
    printVector(v.begin(), v.end());
    v.insert(v.begin()+3, 100); // insert()函数插入元素
    cout << "3)";
    printVector(v.begin(), v.end());

    vector<int> v2(5,0);
    v2.insert(v2.begin()+2,v.begin(),v.end()); // insert() 函数数据块插入
    cout << "4)";
    printVector(v2.begin(), v2.end());
    v.erase(v.begin()+3); // erase() 函数删除元素
    cout << "5)";
    printVector(v.begin(), v.end());
    v.erase(v.begin()+2,v.begin()+4); // erase() 函数删除数据块
    cout << "6)";
    printVector(v.begin(), v.end());

    return 0;
}

构造函数

容量管理函数

增删函数

索引函数

迭代器函数

用 vector 实现二维数组

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

int main(){
    vector<vector<int>> arr(3); // arr中有 3 个元素，每个元素都是 vector<int> 容器
    for(int i=0; i<arr.size(); ++i){
        for(int j=0; j<3; ++j){
            arr[i].push_back(j);
        }
    }
    for(int i=0; i<arr.size(); ++i){
        for(int j=0; j<3; ++j){
            cout << arr[i][j] << ' ';
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

双向队列 deque

​ deque #include <deque> 双向队列：其元素在内存中是连续存放的，随机存取任何元素都可以在常数时间内完成，在该容器的两端增删元素也几乎能够在常数时间内完成具有较好的性能。

​ 所有适用于 vector 的操作都适用于 deque，除此之外，deque 还有 push_front / pop_front 在最前端插入或删除元素的操作，复杂的都是 O ( 1 ) O(1) O(1) 。

双向链表 list

​ list #include <list> 双向链表：其元素在内存中是不连续存放的，不支持随机存取，在该容器的任何位置增删元素几乎都能够在常数时间内完成具有较好的性能。

​ list 除了具有所有顺序容器都有的成员函数之外，还支持以下8个成员函数：

​ 一个 list 的成员函数使用实例如下：

#include <iostream>
#include <list>
#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 & a2);
};

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 & a2){
    o << a2.n;
    return o;
}

template <class T>
void printList(T start, T end){
    for(;start != end; ++start){
        cout << *start << ',';
    }
    cout << endl;
}

int main(){
    list<A> lst1, lst2;
    lst1.push_back(1); lst1.push_back(3);
    lst1.push_back(2); lst1.push_back(4);
    lst1.push_back(2);
    lst2.push_back(10); lst2.push_back(50);
    lst2.push_back(30); lst2.push_back(30);
    lst2.push_back(40); lst2.push_back(40);
    lst2.push_back(30); lst2.push_back(20);
    cout << "1) ";
    printList(lst1.begin(),lst1.end());
    cout << "2) ";
    printList(lst2.begin(),lst2.end());
    lst2.sort(); // 调用 sort 成员函数进行 lst2 排序
    cout << "3) ";
    printList(lst2.begin(),lst2.end());
    lst2.unique(); // 删除 lst2 中所有和前一个元素相等的元素
    cout << "4) ";
    printList(lst2.begin(),lst2.end());
    lst2.pop_front(); // 将 lst2 的第一个元素删除
    cout << "5) ";
    printList(lst2.begin(),lst2.end());
    lst1.remove(2); // 删除 lst1 中所有值为 2 的元素
    cout << "6) ";
    printList(lst1.begin(),lst1.end());
    lst2.merge(lst1); // 将 lst1 中的元素合并到 lst2 并将 lst1 清空
    cout << "7) ";
    printList(lst2.begin(),lst2.end());
    lst2.reverse(); // 颠倒 lst2
    cout << "8) ";
    printList(lst2.begin(),lst2.end());

    lst1.push_back(100); lst1.push_back(200);
    lst1.push_back(300); lst1.push_back(400);
    cout<<"9) ";
    printList(lst1.begin(),lst1.end());
    // 找到列表中的指定元素
    list<A>::iterator p1,p2,p3;
    p1 = find(lst2.begin(),lst2.end(),4);
    p2 = find(lst1.begin(),lst1.end(),200);
    p3 = find(lst1.begin(),lst1.end(),400);
    lst2.splice(p1,lst1,p2,p3); // 将 lst1 中 [p2,p3) 区间内的元素插入到 lst2 中 p1 位置之前，并将这些元素从 lst1 中删除
    cout<<"10) ";
    printList(lst1.begin(),lst1.end());
    cout<<"11) ";
    printList(lst2.begin(),lst2.end());

    return 0;
}

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