C++順序容器知識總結

　　容器是一種容納特定類型對象的集合。C++的容器能夠分爲兩類：順序容器和關聯容器。順序容器的元素排列和元素值大小無關，而是由元素添加到容器中的次序決定的。標準庫定義了三種順序容器的類型：vector、list和deque（雙端隊列）。此外，標準庫還提供了三種容器適配器：stack、queue和prioroty_queue類型。適配器是根據原始的容器類型所提供的操做，經過定義新的操做接口，來適應基礎的容器類型。見下表

順序容器
vector                    支持快速隨機訪問
list                      支持快速插入/刪除
deque                     雙端隊列
順序容器適配器
stack                     後進先出（LIFO）棧
queue                     先進先出（FIFO）隊列
priority_queue            有優先級管理的隊列

一.定義和初始化

　　定義一個容器類型的對象以前，必須包含相關的頭文件。以下：

#include<list>
#include<vector>
#include<deque>

　　全部容器都定義了默認構造函數，能夠用默認構造函數來初始化一個空的容器對象，以下：

list<int>    ilist;

　　此外，容器還有幾種構造函數，能夠用來初始化容器對象，以下：

C<T>    c         建立一個名爲c的空容器。C是容器名,T是元素類型。適用於全部容器
C    c(c2)        建立容器c2的副本c。二者必須是相同類型的容器和元素。適用於全部容器
C    c(b,e)       建立c，其元素是迭代器b和e標記範圍內元素的副本。適用於全部容器
C    c(n,t)       用n個值爲t的元素建立c，其中t必須是容器類型C的元素類型的值或者是能夠轉化爲該類型的值。只適用於順序容器
C    c(n)         建立n個初始化元素的容器c。只適用於順序容器

　　值得注意到是，接受容器大小作形參的構造函數只適用於順序容器，不適用於關聯容器。因爲指針就是迭代器，所以咱們還能夠經過使用內置數組中的一對指針初始化容器：

char *words[]={"Hi","How","Are","You「};
size_t    words_size=sizeof(words)/sizeof(char *);    
//　　使用整個數組初始化words
list<string> words2(words,words+words_size);    

　　前面咱們說過，容器是存儲某中類型元素的集合，因此能夠定義元素是容器類型的容器。例如，能夠定義vector類型的容器ivec，其元素爲string類型的vector。可是注意，在指定容器元素爲容器類型時，必須使用以下空格：

vector< vector<string> >    ivec;     //合法。在兩個>之間有空格
vector<vector<string>>    ivec;       //錯誤。在兩個>之間沒有空格，>>會致使歧義

二.經常使用操做

　　順序容器內置了一些有用的操做：（1）在容器中添加元素；（2）在容器中刪除元素；（3)設置容器大小；（4）（若是有的話）獲取容器內的第一個和最後一個元素。

1.begin和end

　　begin和end操做產生指向容器內第一個元素和最後一個元素的下一位置的迭代器。此外還有逆序迭代器（逆序迭代器從後向前遍歷容器，並反轉了某些相關的迭代器操做）rbegin和rend。以下：

c.begin()            返回一個迭代器，它指向容器c的第一個元素
c.end()              返回一個迭代器，它指向容器c的最後一個元素的下一個位置
c.rbegin()           返回一個逆序迭代器，它指向容器c的最後一個元素
c.rend()             返回一個逆序迭代器，它指向容器c的第一個元素的前一個位置

2.容器添加元素操做

　　下表爲在順序表中添加元素的操做。注意其中的適用範圍和返回類型。

c.push_back()            在容器c的尾部添加值爲t的元素。返回void類型
c.push_front(t)          在容器c的前端添加值爲t的元素。返回void類型。只適用於list和deque容器類型
c.insert(p,t)            在迭代器p所指向的元素前面插入值爲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個值爲t的新元素。返回void類型
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標記的範圍內的元素。返回void類型

　　其中push_front只適用於list和deque容器類型，這個操做實如今首部插入新元素的功能。

//用push_front在容器尾部依次添加0,1,2,3
list<int>    ilist;
for(size_t i=0;i!=4;++i)
    ilist.push_front(i);
//ilist內元素序列爲：3，2，1，0

　　須要注意的是，任何insert或push操做均可以致使迭代器失效。因此在編寫循環將元素插入到vector和deque容器中時，程序必須確保迭代器在每次循環後都的到更新。

vector<string>    ivec;
vector<string>::iterator   iter=ivec.begin();
while(cin>>word)
    iter=ivec.insert(iter,word);    //效果和push_back同樣

//如下是錯誤的，由於此時iter已經失效
vector<string>    ivec;
vector<string>::iterator   iter=ivec.begin();
while(cin>>word)
    ivec.insert(iter,word);    //錯誤，通過一輪的insert後iter即失效，不能再調用

3.容器大小的操做

　　全部容器都提供如下與容器大小相關的操做。注意resize操做可能會使迭代器失效。

c.size()                返回容器c中元素的個數。返回類型爲c::size_type
c.max_size()            返回容器c能夠容納的最多的元素個數.返回類型爲c::size_type
c.empty()               返回標記容器大小是否爲0的布爾值
c.resize(n)             調整容器c的長度大小，使其能容納n個元素。若是n<c.size(),則刪除多出來的元素
c.resize(n,t)           調整容器c的大小，使其能容納n個元素。全部新添加的元素值爲t

　　在vector和deque容器上作resize操做有可能會使其全部迭代器都失效。對於全部的容器類型，若是resize操做壓縮了容器，則指向已刪除的元素的迭代器會失效。

4.訪問容器元素的操做

　　如下爲訪問容器元素的操做。注意·使用越界的下標，或調用空容器的front或back函數，都會致使程序出現嚴重的錯誤。

c.back()                返回容器c的最後一個元素的引用。若是c爲空，則該操做未定義
c.front()               返回容器c的第一個元素的引用。若是c爲空，則該操做未定義
c[n]                    返回下標爲n的元素的引用。若是n<0或n>=c.size()，則該操做未定義。只適用於vector和deque容器
c.at(n)                 返回下標爲n的元素的引用。若是下標越界，則該操做未定義。只適用於vector和deque容器

5.刪除容器元素的操做

　　如下爲刪除容器元素的操做。刪除操做會使一些迭代器失效，須要特別注意。下表第一個操做在刪除元素前，必須保證迭代器不是指向end的迭代器。

c.erase(p)           刪除迭代器p指向的元素。返回一個迭代器，它指向被刪除元素後面的元素。若是p指向容器內最後一個元素，則返回的迭代器指向容器的超出末端的下一位置。
　　　　　　　　　　　　 若是p自己就是超出容器末端的下一個位置，則該函數未定義
c.erase(b,e)         刪除迭代器b和e所標記的範圍內全部元素。返回一個迭代器，它指向被刪除元素段後面的元素。若是e自己就是指向超出容器末端的下一個位置，
                     則返回的迭代器也指向容器末端的下一個位置

c.clear()            刪除容器c內的全部元素。返回void
c.pop_back()         刪除容器c的最後一個元素。返回void。若是容器爲空，則該函數未定義
c.pop_front()        刪除容器c的第一個元素。婦女會void。若是容器爲空，則該函數未定義。只適用於list和deque容器

　　

6.容器的賦值與swap操做

　　下表爲順序容器的賦值操做。賦值後左右兩邊容器相等，儘管賦值以前兩個容器的大小不一樣，但賦值以後兩個容器的長度都爲右操做數的長度。

c1=c2                刪除容器c1的全部元素，而後將c2的元素複製給c1。c1和c2的類型必須相同
c1.swap(c2)          交換c1和c2的內容，c1和c2的類型必須相同。其效率比把c2元素複製到c1中要高
c.assign(b,e)        從新設置c的元素：將迭代器b和e標記範圍內的元素複製到c中。b和e必須不是指向c中元素的迭代器
c.assign(n,t)        將容器c從新設置爲存儲n個值爲t的元素

 

參考文獻

《C++ PRIMER》 中文版