c++容器详解Vector、deque、list、set、multiset、map、multimap、queue、stcak、Array

news2024/9/30 11:38:13

容器

数据结构 描述 实现头文件
向量(vector) 连续存储的元素 <vector>
列表(list) 由节点组成的双向链表，每个结点包含着一个元素 <list>
双向队列(deque) 连续存储的指向不同元素的指针所组成的数组 <deque>
集合(set) 由节点组成的红黑树，每个节点都包含着一个元素，节点之间以某种作用于元素对的谓词排列，没有两个不同的元素能够拥有相同的次序 <set>
多重集合(multiset) 允许存在两个次序相等的元素的集合 <set>
栈(stack) 后进先出的元素的排列 <stack>
队列(queue) 先进先出的元素的排列 <queue>
优先队列(priority_queue) 元素的次序是由作用于所存储的值对上的某种优先级决定的的一种队列 <queue>
映射(map) 由{键，值}对组成的集合，以某种作用于键对上的谓词排列 <map>
多重映射(multimap) 允许键对有相等的次序的映射 <map>

Vector 容器

概念

vector是将元素置于一个动态数组中加以管理的容器。

vector可以-随机存取元素,支持索引值直接存取， 用[]操作符或at()方法对元素进行操作

vector尾部添加或移除元素非常快速。但是在中部或头部插入元素或移除元素比较费时

vector对象的构造

vector采用模板类实现，vector对象的默认构造形式

vector<T> vecT;

//默认构造函数

vector<int> v1; //一个存放int的vector容器

vector<float> v2; //一个存放float的vector容器

vector<student> v2; //一个存放student的vector容器

//带参构造函数

vector(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。注意该区间是左闭右开的区间

vector(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身

vector(const vector &v1); //拷贝构造函数

 
#include <iostream>
using namespace std;
​
#include <vector>
#include <algorithm>
​
void demo1(){
    //vector 对象的默认构造
   //默认构造函数 元素个数为0， 所占内存空间为0
    /*vector<int> v1;
    //vector<float> v2;
    
    cout<<"v1 的元素个数: "<<v1.size()<<endl;
    cout<<"v1 容器的大小："<<v1.capacity()<<endl;
​
    //当我们使用vector 的默认构造函数时，切记，不能直接通过下标去访问
    //v1[0]=1;
​
    v1.push_back(1);
    cout<<"尾部插入1个元素后："<<endl;
    cout<<"v1 的元素个数："<<v1.size()<<endl;
    cout<<"v1 容器的大小："<<v1.capacity()<<endl;
​
    v1.push_back(2);
    v1.push_back(3);
    v1.push_back(4);
    v1.push_back(5);
​
    cout<<"尾部插入5个元素后："<<endl;
    cout<<"v1 的元素个数："<<v1.size()<<endl;
    cout<<"v1 容器的大小："<<v1.capacity()<<endl;
    */
​
​
    //vector 带参构造函数
    //vector<int> v2(10);  //构造时就分配空间，同时插入10个元素，元素大小为0
    vector<int> v2(10, 666);
    //vector<int> v3(v2);
    //vector<int> v3(v2.begin()+3, v2.end());
    int test[]={1, 2, 3, 4, 5};
    vector<int> v3(test, test+2);
​
​
    cout<<"v2 的元素个数："<<v2.size()<<endl;
    cout<<"v2 容器的大小："<<v2.capacity()<<endl;
​
​
    cout<<"v2调用 assign 后："<<endl;
    cout<<"v2 的元素个数："<<v2.size()<<endl;
    cout<<"v2 中存储的元素是: "<<endl;
    for(int i=0; i<v2.size(); i++){
        cout<<v2[i]<<endl;
    }
​
    cout<<"v3 中存储的元素是: "<<endl;
    for(int i=0; i<v3.size(); i++){
        cout<<v3[i]<<endl;
    }
}
​
void main(){
​
    demo1();
​
    system("pause");
    return ;
}
​

vector的赋值

vector 的赋值

v2.assign(2, 888);//第一种玩法 改变原来vector 中的元素个数和值

v2.assign(v3.begin(), v3.end());//第二种玩法，使用迭代器重新赋值

int test1[]={1, 2, 3, 4, 5};

v2.assign(test1, test1+3);//第三种玩法，使用指针赋值

v2 = v3;//第四种玩法，赋值运算

vector的大小

vector.size(); //返回容器中元素的个数

vector.empty(); //判断容器是否为空

vector.resize(num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

vector.resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

vector末尾添加移除操作

v2.push_back(1); //在容器尾部加入一个元素

v2.pop_back(); //移除容器中最后一个元素

vector的数据存取

第一 使用下标操作 v2[0] = 100;

第二 使用at 方法 如: v2.at(2) = 100;

第三 接口返回的引用 v2.front() 和 v2.back()

注意： 第一和第二种方式必须注意越界

vector的插入

vector.insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。

vector.insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。

vector.insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值

vector的删除

  1. 把整个vector 都干掉

v2.clear();

cout<<"调用 v2.clear() 后"<<endl;

2.干掉单个元素

v2[1] = 888;

v2.erase(v2.begin()+1);

  1. 干掉多个元素

v2.erase(v2.begin(), v2.begin()+3);

deque容器

概念

deque是“double-ended queue”的缩写，和vector一样都是STL的容器，唯一不同的是：

deque是双端数组，而vector是单端的。

Deque 特点

Ø deque在接口上和vector非常相似，在许多操作的地方可以直接替换。

Ø deque可以随机存取元素（支持索引值直接存取，用[]操作符或at()方法）

Ø deque头部和尾部添加或移除元素都非常快速, 但是在中部安插元素或移除元素比较费时。

使用时，包含头文件：#include <deque>

deque对象的默认构造

deque也是采用模板类实现。

deque对象的默认构造形式：deque<T> deqT

例如：

deque <int> deqInt; //存放int的deque容器。

deque <float> deqFloat; //存放float的deque容器。

deque <student> deqStu; //存放student的deque容器。

...

注意：尖括号内还可以设置指针类型或自定义类型。

deque对象的带参数构造

方式1：deque(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。

方式2：deque(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。

方式3：deque(const deque &deq); //拷贝构造函数。

​

        deque<int> deqIntA;
        deqIntA.push_back(1);
        deqIntA.push_back(2);
        deqIntA.push_back(3);
        deqIntA.push_back(4);
        
        deque<int> deqIntB(deqIntA.begin(),deqIntA.end());      //1 2 3 4 
        deque<int> deqIntC(8, 666);                         //8 8 8 8 8
        deque<int> deqIntD(deqIntA);                        //1 2 3 4

deque头部和尾部的添加移除操作

  • deque.push_back(element); //容器尾部添加一个数据

  • deque.push_front(element); //容器头部插入一个数据

  • deque.pop_back(); //删除容器最后一个数据

  • deque.pop_front(); //删除容器第一个数据

deque<int> deqIntA;
    deqIntA.push_back(1);
    deqIntA.push_back(2);
    deqIntA.push_back(3);
    deqIntA.push_back(4);
    deqIntA.push_back(5);
deqIntA.push_back(6);
    deqIntA.pop_front();
    deqIntA.pop_front();
    deqIntA.push_front(7);
    deqIntA.push_front(8);
    deqIntA.pop_back();
    deqIntA.pop_back();
deqIntA 中剩余元素: 8 7 3 4

deque的数据存取

第一 使用下标操作 deqIntA[0] = 100;

第二 使用at 方法 如: deqIntA.at(2) = 100;

第三 接口返回的引用 deqIntA.front() 和 deqIntA.back()

     

        deque<int> deqIntA;
        deqIntA.push_back(1);
        deqIntA.push_back(2);
        deqIntA.push_back(3);
        deqIntA.push_back(4);
        deqIntA.push_back(5);
​
        int i1 = deqIntA.at(0);     //i1 = 1
        int i2 = deqIntA[1];            //i2 = 2
        deqIntA.at(0) = 666;        //第一个元素改成666
        deqIntA[1] = 888;           //第二个元素改成888
​
        int iFront = deqInt.front();    //666
        int iBack = deqInt.back();  //5
        deqInt.front() = 888;           //第一个元素改成  888
        deqInt.back() = 666;            //最后一个元素改成 666
​

deque与迭代器

  • deque.begin(); //返回容器中第一个元素的迭代器。

  • deque.end(); //返回容器中最后一个元素之后的迭代器。

  • deque.rbegin(); //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。

  • deque.rend(); //返回容器中倒数最后一个元素之后的迭代器。

  • deque.cbegin(); //返回容器中第一个元素的常量迭代器。

  • deque.cend(); //返回容器中最后一个元素之后的常量迭代器。

​


        deque<int> deqIntA;
        deqIntA.push_back(1);
        deqIntA.push_back(2);
        deqIntA.push_back(3);
        deqIntA.push_back(4);
        deqIntA.push_back(5);
​
//普通迭代器
for(deque<int>::iterator it = deqIntA.begin(); it!=deqIntA.end(); ++it){
    (*it)++;  //*it++  （*it)++
    cout<<*it;
    cout<<" ";
}
​
//常量迭代器
deque<int>::const_iterator cit = deqIntA.cbegin();
for( ; cit!=deqIntA.cend(); cit++){
    cout<<*cit;
    cout<<" ";
}
​
//逆转的迭代器
for(deque<int>::reverse_iterator rit=deqIntA.rbegin(); rit!=deqIntA.rend(); ++rit){
    cout<<*rit;
    cout<<" ";
}
​

deque的赋值

  • deque.assign(beg,end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。注意该区间是左闭右开的区间。

  • deque.assign(n,elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

  • deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符

  • deque.swap(deq); // 将deque与本身的元素互换

deque<int> deqIntA,deqIntB,deqIntC,deqIntD;
deque<int> deqIntA;
        deqIntA.push_back(1);
        deqIntA.push_back(2);
        deqIntA.push_back(3);
        deqIntA.push_back(4);
        deqIntA.push_back(5);
​
​
deqIntB.assign(deqIntA.begin(),deqIntA.end());  /

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