8、C++ Primer 4th 笔记,顺序容器(1)
1、所谓泛型,指的是两个方面:这些算法可作用于各种不同的容器类型,而这些容器又可以容纳多种不同类型的元素。
2、顺序容器:将单一类型元素聚集起来成为容器,然后根据位置来存储和访问这些元素。
顺序容器 |
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vector |
支持快速随机访问 |
list |
支持快速插入/删除 |
deque |
双端队列 |
顺序容器适配器 |
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stack |
后进先出(LIFO)堆栈 |
queue |
先进先出(FIFO)队列 |
priority_queue |
有优先级管理的队列 |
3、容器元素的初始化
容器构造函数 |
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C<T> c; |
创建一个名为 c 的空容器。C 是容器类型名,如 vector,T 是元素类型,如 int 或 string 适用于所有容器。 |
C c(c2); |
创建容器 c2 的副本 c;c 和 c2 必须具有相同的容器类型,并存放相同类型的元素。适用于所有容器。 |
C c(b,e); |
创建 c,其元素是迭代器 b 和 e 标示的范围内元素的副本。适用于所有容器。 |
C c(n,t); |
用 n 个值为 t 的元素创建容器 c,其中值 t 必须是容器类型 C 的元素类型的值,或者是可转换为该类型的值。只适用于顺序容器。 |
C c(n); |
创建有 n 个值初始化(第 3.3.1 节)(value-initialized)元素的容器 c。只适用于顺序容器。 |
接受容器大小做形参的构造函数只适用于顺序容器。
4、容器元素必须满足以下两个约束:
• 元素类型必须支持赋值运算。
• 元素类型的对象必须可以复制。
引用不支持一般意义的赋值运算,因此没有元素是引用类型的容器。
除输入输出(IO)标准库类型(及auto_ptr类型)之外,所有其它标准库类型都是有效的容器元素类型。因为IO库不支持复制或赋值,因此不能创建存放IO类型对象的容器。
特别地,容器本身也满足上述定义,所以可以定义元素本身就是容器类型的容器。
vector< vector<string> > lines; // ok: space required between close >
5、C++ 定义的容器类型中,只有 vector 和 deque 容器提供下面两种重要的运算集合:迭代器算术运算,以及使用除了 == 和 != 之外的关系操作符来比较两个迭代器(== 和 != 这两种关系运算适用于所有容器)。P269
关系操作符只适用于vector,deque容器。list 容器的迭代器既不支持算术运算(加法或减法),也不支持关系运算(<=, <, >=, >),它只提供前置和后置的自增、自减运算以及相等(不等)运算。
6、使用迭代器,必须注意哪些操作会使迭代器失效。使用无效迭代器将会导致严重的运行时错误。
insert,push等操作将引起迭代器失效,使得不再指向容器中元素,为未定义行为。
7、容器定义的类型别名
size_type |
无符号整型,足以存储此容器类型的最大可能容器长度 |
iterator |
此容器类型的迭代器类型 |
const_iterator |
元素的只读迭代器类型 |
reverse_iterator |
按逆序寻址元素的迭代器 |
const_reverse_iterator |
元素的只读(不能写)逆序迭代器 |
difference_type |
足够存储两个迭代器差值的有符号整型,可为负数 |
value_type |
元素类型 |
reference |
元素的左值类型,是 value_type& 的同义词 |
const_reference |
元素的常量左值类型,等效于 const value_type& |
8、在容器中添加元素的操作
c.push_back(t) |
在容器 c 的尾部添加值为 t 的元素。返回 void 类型 |
c.push_front(t) |
在容器 c 的前端添加值为 t 的元素。返回 void 类型。只适用于 list 和 deque 容器类型. |
c.insert(p,t) |
在迭代器 p 所指向的元素前面插入值为 t 的新元素。返回指向新添加元素的迭代器 |
c.insert(p,n,t) |
在迭代器 p 所指向的元素前面插入 n 个值为 t 的新元素。返回 void 类型 |
c.insert(p,b,e) |
在迭代器 p 所指向的元素前面插入由迭代器 b 和 e 标记的范围内的元素。返回 void 类型 |
在容器中添加元素时,系统是将元素值复制到容器里。类似地,使用一段元素初始化新容器时,新容器存放的是原始元素的副本。被复制的原始值与新容器中的元素各不相关,此后,容器内元素值发生变化时,被复制的原值不会受到影响,反之亦然。
9、避免存储end操作返回的迭代器
示例程序
vector<int>::iterator first = v.begin(), last = v.end(); // cache end iterator // diaster: behavior of this loop is undefined while (first != last) {} 应写成如下 // safer: recalculate end on each trip whenever the loop adds/erases elements while (first != v.end()) { // do some processing }
10、使用元素提供的关系操作符实现容器的关系运算。
11、容器大小
c.size() |
返回容器 c 中的元素个数。返回类型为 c::size_type |
c.max_size() |
返回容器 c 可容纳的最多元素个数,返回类型为c::size_type |
c.empty() |
返回标记容器大小是否为 0 的布尔值 |
c.resize(n) |
调整容器 c 的长度大小,使其能容纳 n 个元素,如果 n < c.size(),则删除多出来的元素;否则,添加采用值初始化的新元素 |
c.resize(n,t) |
调整容器 c 的长度大小,使其能容纳 n 个元素。所有新添加的元素值都为 t |
resize操作可能会使迭代器失效。
12、访问元素
c.back() |
返回容器 c 的最后一个元素的引用。如果 c 为空,则该操作未定义 |
c.front() |
返回容器 c 的第一个元素的引用。如果 c 为空,则该操作未定义c[n] 返回下标为 n 的元素的引用如果 n <0 或 n >= c.size(),则该操作未定义。只适用于 vector 和 deque 容器 |
c.at(n) |
返回下标为 n 的元素的引用。如果下标越界,则该操作未定义。只适用于 vector 和 deque 容器 |
13、删除元素
c.erase(p) |
删除迭代器p所指向的元素返回一个迭代器,它指向被删除元素后面的元素。如果p指向容器内的最后一个元素,则返回的迭代器指向容器的超出末端的下一位置。如果p本身就是指向超出末端的下一位置的迭代器,则该函数未定义 |
c.erase(b,e) |
删除迭代器 b 和 e 所标记的范围内所有的元素返回一个迭代器,它指向被删除元素段后面的元素。如果 e 本身就是指向超出末端的下一位置的迭代器,则返回的迭代器也指向容器的超出末端的下一位置 |
c.clear() |
删除容器 c 内的所有元素。返回 void |
c.pop_back() |
删除容器c的最后一个元素。返回 void。如果 c 为空容器,则该函数未定义 |
c.pop_front() |
删除容器 c 的第一个元素。返回 void。如果 c 为空容器,则该函数未定义只适用于 list 或 deque 容器 |
都将使迭代器失效。
14、赋值操作首先删除其左操作数容器中的元素,然后将右操作数容器的所有元素插入到左边容器中。
示例程序
c1 = c2; // replace contents of c1 with a copy of elements in c2 // equivalent operation using erase and insert c1.erase(c1.begin(), c1.end()); // delete all elements in c1 c1.insert(c1.begin(), c2.begin(), c2.end()); // insert c2
赋值和 assign 操作使左操作数容器的所有迭代器失效。swap操作则不会使迭代器失效。完成 swap 操作后,尽管被交换的元素已经存放在另一容器中,但迭代器仍然指向相同的元素,因位任何元素的位置都没有移动,只不过指向的容器不一样了,因此不会失效。
c1 = c2 |
删除容器 c1 的所有元素,然后将 c2 的元素复制给 c1。c1 和c2 的类型(包括容器类型和元素类型)必须相同 |
c1.swap(c2) |
交换内容:调用完该函数后,c1 中存放的是 c2 原来的元素,c2 中存放的则是 c1 原来的元素。c1 和 c2 的类型必须相同。该函数的执行速度通常要比将 c2 复制到 c1 的操作快。 操作数必须是相同类型的容器。 |
c.assign(b,e) |
重新设置 c 的元素:将迭代器 b 和 e 标记的范围内所有的元素复制到 c 中。b 和 e 必须不是指向 c 中元素的迭代器 |
c.assign(n,t) |
将容器 c 重新设置为存储 n 个值为 t 的元素 |
如果在不同(或相同)类型的容器内,元素类型不同但是兼容,则必须用assign函数进行赋值。
参考:
[1] http://blog.163.com/zhoumhan_0351/blog/static/399542272010227112325224/
http://blog.163.com/zhoumhan_0351/blog/static/39954227201031652936970/
http://blog.163.com/zhoumhan_0351/blog/static/39954227201022513544473/
http://blog.163.com/zhoumhan_0351/blog/static/39954227201031112046406/
http://blog.163.com/zhoumhan_0351/blog/static/3995422720104109447901/