C++学习之路： STL探索 vector 和 list

引言： 这篇文章写在我们窥探庞大的STL 库之前，先熟悉一下基本操作，用于练手， 也用于过段时间的复习。

 

1.可以用一个容器去初始化另外一个容器。

但是两个容器的类型和内置类型都必须一致，否则编译无法通过。

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

//用一个容器去初始化另一个容器
int main(int argc, const char *argv[])
{
    vector<int> vec;
    vec.push_back(12);
    vec.push_back(89);
    vec.push_back(34);
    vec.push_back(23);
    vec.push_back(56);

    vector<int> vec2(vec);
    for(int t : vec2)
    {
        cout << t << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

2.也可以用一段迭代器范围，去初始化另外一个容器：

同样迭代器也必须是该类型 的迭代器，这是基本要求，不要去尝试一些莫名其妙的初始化，例如用vector<string> 去初始化 vector<int> ,这种低级的错误

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

//用一段迭代器范围去初始化另一个容器
int main(int argc, const char *argv[])
{
    vector<int> vec;
    vec.push_back(12);
    vec.push_back(89);
    vec.push_back(34);
    vec.push_back(23);
    vec.push_back(56);

    vector<int>::iterator it1, it2;
    it1 = vec.begin(); //12
    it2 = find(vec.begin(), vec.end(), 23);   

    vector<int> vec2(it1, it2);  //作为vec2的参数的两个迭代器it1和it2 也必须是vector<int>::iterator 类型，用vector<xxxxx> ::iterator 作为参数是不会通过编译的
    for(int i : vec2)
    {
        cout << i << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

综上：我们在用容器，迭代器等方法去初始化另外一个容器，类型匹配是最基本的要求。

 3.下面看一个错误的例子：

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

//用一段迭代器范围去初始化另一个容器
int main(int argc, const char *argv[])
{
    vector<int> vec;
    vec.push_back(12);
    vec.push_back(89);
    vec.push_back(34);
    vec.push_back(23);
    vec.push_back(56);

    vector<double> vec2(vec); //vector<int> 与vector<double>类型不同


    return 0;
}

上述代码，编译出现错误，因为vec2是一个vector<double> 类型，而vec是一个vector<int> 类型，两个容器类型不匹配。

 

4.容器类型不一样，无法使用一个容器初始化另外的方法，

却可以使用迭代器范围的方法，用一个容器的迭代器范围去初始化另外一个。   前提是它们的内置类型必须相近，如 int 和 double 

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

//用一段迭代器范围去初始化另一个容器
int main(int argc, const char *argv[])
{
    vector<int> vec;
    vec.push_back(12);
    vec.push_back(89);
    vec.push_back(34);
    vec.push_back(23);
    vec.push_back(56);

    vector<double> vec2(vec.begin(), vec.end());
    for(double d : vec2)
    {
        cout << d << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

 

上面代码所描述的情况就好比， 如果两个碗里面装的东西不一样的时候，它们是不能相互赋值（或初始化）的， 但是当它们*里面的东西*， 差不多的时候，可以用迭代器赋值。

如果差别太大，则编译不通过 如 迭代器指向的是string类型， 我们却用来初始化 一个vector<int> 容器，显然是不可取的。

 

5.当容器不一样，但是内置类型差不多的时候，也可以用迭代器的方法来初始化， 例如我们用vector<int>的 迭代器 来初始化list<int/double> 则是可以的

因为迭代器指向的内容和vector里面存放的东西差不多，就好像碗和碟子的关系，虽然容器不同，但是里面都是放的同一种食物（好比米饭）， 我们就可以把碟子中的米饭，

复制到碟子里。

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

//用一段迭代器范围去初始化另一个容器
int main(int argc, const char *argv[])
{
    vector<int> vec;
    vec.push_back(12);
    vec.push_back(89);
    vec.push_back(34);
    vec.push_back(23);
    vec.push_back(56);

    list<double> lst(vec.begin(), vec.end());
    for(double d : lst)
    {
        cout << d << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

 

6. 下面我们来看一看list，如果vector好比是数组，那么list就像链表一样，这个容器我们用的比较少。 看看它有哪些操作

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

int main(int argc, const char *argv[])
{
    list<string> lst;
    lst.push_back("beijing");
    lst.push_back("shanghai");

    lst.push_front("shenzhen");

    for(list<string>::const_iterator it = lst.begin();
        it != lst.end();
        ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }

    cout << endl;
    return 0;
}

 list比vector 多出一个push_front成员函数，可以用于头插，把元素至于首POS。

vector为存储的对象分配一块连续的地址空间，因此对vector中的元素随机访问效率很高。在vecotor中插入或者删除某个元素，需要将现有元素进行复制，移动。如果vector中存储的对象很大，或者构造函数复杂，则在对现有元素进行拷贝时开销较大，因为拷贝对象要调用拷贝构造函数。对于简单的小对象，vector的效率优于list。vector在每次扩张容量的时候，将容量扩展2倍，这样对于小对象来说，效率是很高的。

list中的对象是离散存储的，随机访问某个元素需要遍历list。在list中插入元素，尤其是在首尾插入元素，效率很高，只需要改变元素的指针。

综上所述：

vector适用：对象数量变化少，简单对象，随机访问元素频繁

list适用：对象数量变化大，对象复杂，插入和删除频

 

vector 和 list 就好比 数组和链表一般， 一个是连续地址分布，一个是离散地址分布， 

vector 可以高效 随机访问成员， 通过下标即可，但是插入和删除，需要移动其余的所以成员， 访问成员高效， 删除和插入低效

list 是插入删除 成员高效， 但是访问低效 ，因为每次访问都需要遍历 list 就好像链表。