順序容器初探（上）

一個容器就是一些特定類型對象的集合

順序容器的數據結構

array:

以下圖所示 數組是一個大小固定的數據結構，支持高效的隨機訪問，時間複雜度爲O(1)，可是插入與刪除等操做比較低效,時間複雜度爲O(n)，須要作大量的數據搬移工做。所以該容器支持快速隨機訪問，不支持添加或刪除元素。

forward_list:

下圖爲一個單鏈表，與數組相反，它並不須要一塊連續的內存空間，它經過「指針」將一組零散的內存塊串聯起來使用，鏈表的特色爲隨機訪問複雜度高，時間複雜度爲O(n)，可是插入與刪除操做比較高效，時間複雜度爲O(1)。

所以只支持單向順序訪問，在鏈表任何位置進行插入刪除操做都很快。

 

 

 

 

list:

下圖爲一個雙向鏈表，與單向鏈表相似，只是在每一個節點多了一個前驅指針，因此該鏈表支持雙向遍歷。

所以該容器支持雙向順序訪問，在鏈表任何位置進行插入刪除操做都很快。

 

deque：

下圖爲單向隊列的數據結構，隊列跟棧同樣，也是一種抽象的數據結構。它具備先進先出的特性，支持在隊尾插入元素，在隊頭刪除元素。deque爲雙向隊列的順序容器，顧名思義，雙向隊列的不一樣之處在於隊頭也是隊尾，隊尾也是隊頭。

所以deque這種容器支持快速隨機訪問，在頭尾位置插入/刪除速度很快。

 

vector:

vector其實也是一個數組結構，只不過通過對數組內存空間的管理，使得vector成爲了一個動態的數組結構。

所以vector爲可變大小數組，支持快速隨機訪問，在尾部以外的位置插入或刪除元素可能很慢。

string:

與vector相似的容器，但專門用來保存字符。隨機訪問快。在尾部插入刪除速度快。

容器選擇原則

1. 除非有很好的理由使用其餘容器，不然應使用vector。

2. 若是程序有不少小元素，且空間額外開銷很重要，則不要使用鏈表。由於鏈表每一個節點都會至少有一個後繼指針，所以會佔用不少額外空間。

3. 若是程序要求隨機訪問元素，則使用數組（vector）或隊列（deque）。string也支持隨機訪問，可是該容器專門用於保存字符，array則是由於該數組爲固定大小數組。

4. 若是程序要求在容器的中間插入或刪除元素，應使用鏈表。

5. 若是程序要求在容器的頭尾插入或刪除元素，但不在中間插入，則使用隊列。

6. 若是程序要求只有在讀取輸入時須要在容器中插入元素，隨後須要隨機訪問元素，則

   • 首先肯定真的須要中間插入元素，當處理輸入數據時，一般能夠很容易的在vector容器末追加數據，再調用標準庫中的sort函數來對容器中的元素進行重排，以免中間插入操做

   • 若是必須在中間位置插入元素，則在輸入階段考慮list，一旦輸入完成，將list中的數據拷貝到另外一個vector中。

容器操做

構造函數
C c；	默認構造函數，構造空容器（array）
C c1(c2);	構造 c2 的拷貝 c1
C c(b,e);	構造 c ,將迭代器 b 和 e指定的範圍內的元素拷貝到c
C c{a,b,c,...}	列表初始化c

 

賦值與swap
c1=c2;	將 c1 中的元素替換爲 c2 中的元素
c1=(a,b,c...);	將 c1 中的元素替換爲列表中元素（除array）
a.swap(b);	交換 a 和 b 的元素，swap一般比c2從c1拷貝元素快得多
swap(a,b);	與 a.swap 等價
assign操做	不適用於關聯容器和array
seq.assign(b,e);	將 seq 中的元素替換爲迭代器 b 和 e 所表示的範圍中的元素。迭代器 b 和 e 不能指向seq中的元素
seq.assign(i1);	將seq中的元素替換爲初始化列表 i1 中的元素
seq.assign(n,t);	將 seq 中的元素替換爲 n 個值爲 t 的元素

大小
c.size();	c中元素的數目（不支持forward_list)
c.max_size();	c可保存的最大元素數目
c.empty();	若c中存儲了元素，返回 false，不然返回 true