STL学习笔记（序列式容器）

Vector

Vector是一个动态数组。

1.Vector的操作函数

 构造、拷贝和析构

vector<Elem> c           //产生一个空vector ，其中没有任何元素
vector<Elem> c1(c2)      //产生另一个同型vector的副本，(所有元素都被拷贝)
vector<Elem> c(n)        //利用元素的default构造函数生成一个大小为n的vector
vector<Elem> c(n,elem)   //产生一个大小为n的vector，每个元素值都是elem
vector<Elem> c(beg,end)  //产生一个vector,以区间[beg;end)作为元素初值
c.~vector<Elem>()        //销毁所有元素，并释放内存

非变动性操作

c.size()      //返回当前的元素数量
c.empty()     //判断大小是否为零。等同于size()==0
c.max_size()  //返回可容纳元素的最大数量
capacity()    //返回重新分配空间前所能容纳的元素的最大数量
reserve()     //扩大容量
c1 (op) c2    //判断两个vector大小，其中op可以为==、!=、<、>、<=和>=

赋值

c1=c2             //c2的全部元素赋值给c1
c.assign(n,elem)  //复制n个elem，赋值给c
c.assign(beg,end) //将区间[beg;end)内的元素赋值给c
c1.swap(c2)       //c1和c2元素交换
swap(c1,c2)       //同上，此为全局函数

元素存取(如果索引越界，at()会抛出out_of_range异常，而其他函数不做检查，会引发未定义行为)

c.at(idx)  //返回索引idx所标志的元素。如果idx越界，抛出out_of_range
c[idx]     //返回索引idx所标志的元素。不进行范围检查
c.front()  //返回第一个元素。不检查第一个元素是否存在
c.back()   //返回最后一个元素。不检查最后一个元素是否存在

迭代器相关函数

c.begin()  //返回一个随机存取迭代器，指向第一个元素
c.end()    //返回一个随机存取迭代器，指向最后元素的下一位置
c.rbegin() //返回一个逆向迭代器，指向逆向迭代的第一个元素
c.rend()   //返回一个逆向迭代器，指向逆向迭代的最后元素的下一位置

vector迭代器持续有效，除非发生两种情况：

1.使用者在一个较小索引位置上安插或移除元素，

2.由于容量变化而引起内存重新分配。

安插和移除元素

c.insert(pos,elem)   //在pos位置上插入一个elem副本，并返回新元素位置
c.insert(pos,n,elem) //在pos位置上插入n个elem副本。无回传值
c.insert(pos,beg,end)//在pos位置上插入区间[beg;end)内的所有元素的副本。无回传值
c.push_back(elem)    //在尾部添加一个elem副本
c.pop_back()         //移除最后一个元素(但不回传)
c.erase(pos)         //移除pos位置上的元素，返回下一元素的位置
e.resize(num)        //将元素数量改为num(如果size()变大了，多出来的新元素都是elem的副本)
c.clear()            //移除所有元素，将容器清空

安插元素和移除元素都会使“作用点”之后的个元素的references、pointers、iterators实效。

如果安插操作引发内存重新分配，那么该容器身上的所有reference、pointers、iterators都会实效。

2.Vector运用实例

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

int main()
{
    vector<string> sentence;
    sentence.push_back("hello,");
    sentence.push_back("how");
    sentence.push_back("are");
    sentence.push_back("you");
    sentence.push_back("?");
    copy(sentence.begin(),sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));
    cout<<endl;
    cout<<" max_size(): "<<sentence.max_size()<<endl;
    cout<<" size(): "<<sentence.size()<<endl;
    cout<<" capacity(): "<<sentence.capacity()<<endl;
    swap(sentence[1],sentence[3]);
    sentence.insert(find(sentence.begin(),sentence.end(),"?"),"always");
    sentence.back()="!";
    copy(sentence.begin(),sentence.end(),ostream_iterator<string>(cout," "));
    cout<<endl;
    cout<<" max_size(): "<<sentence.max_size()<<endl;
    cout<<" size(): "<<sentence.size()<<endl;
    cout<<" capacity(): "<<sentence.capacity()<<endl;
}

Deque

1.deque的操作

容器deque和vector非常相似。不同的是deque的动态数组头尾都开放，因此能在头尾连孤单进行快速安插和删除。

deque和vector的接口几乎一样，一方面不同的是deque具有操作头部元素的能力：

c.push_front(elem)  //在头部插入elem的一个副本
c.pop_front()       //移除头部元素(但不回传)

另一方面，deque不提供容量操作(capacity()和reserve())。

元素的插入和删除可能导致内存重新分配，所以任何插入和删除动作都会使锁有指向deque元素的pointers、references和iterators实效。

唯一例外是在头部或尾部插入元素，动作之后，pointers和refercences依然有效。

2.Deque运用实例

#include <iostream>
#include <deque>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <iterator>
using namespace std;
int main()
{
    deque<string> coll;
    coll.assign(3,string("string"));
    coll.push_back("last string");
    coll.push_front("first string");
    copy(coll.begin(),coll.end(),ostream_iterator<string>(cout,"
"));
    cout<<endl;
    coll.pop_front();
    coll.pop_back();
    for(int i=1;i<coll.size();++i)
        coll[i]="another "+coll[i];
    coll.resize(4,"resized string");
    copy(coll.begin(),coll.end(),ostream_iterator<string>(cout,"
"));
}

List

List使用一个doubly linked list(双向链表)来管理元素。

List的内部结构和vector或deque截然不同，主要有以下区别：

1.Lists不指出随机存储

2.任何位置上执行元素的安插和移除都是在常数时间内完成，因为无需移动任何其他元素。

3.安插和删除动作并不会造成指向其他元素的各个pointers、references、iterators实效。

4.Lists并为提供容量、空间分配等函数。

1.List的操作函数

list的生成、复制和销毁动作和所有序列式容器相同。

元素存取

list不支持随机存取，只有front()和back()能够直接存取元素

元素的安插和移除

lists提供deques的所有功能。为了移除元素，lists特别配备了remove()算法的特别版本。

c.remove(val)   //移除所有其值为val的元素
c.remove_if(op) //移除所有”造成op(elem)结果为true“的元素

List的特殊变动性操作

c.unique()                     //如果存在若干相邻而数值相等的元素，就移除重复元素，只留下一个
c.unique(op)                   //如果存在若干相邻元素，都使op()结果为true，则移除重复元素，只留下一个
c1.splice(pos,c2)              //将c2内所有元素转移到c1之内、迭代器pos之前
c1.splice(pos,c2,c2pos)        //将c2内c2pos所指元素移到c1内的pos所指位置上(c1和c2可相同)
c1.splice(pos,c2,c2beg,c2end)  //将c2内的[c2beg;c2end]区间内所有元素转移到c1内的pos之前(c1和c2可相同)
c.sort()                       //以operator<为准则，对所有元素排序
c1.merge(c2)                   //假设c1和c2容器都包含已序元素，将c2的全部元素转移到c1，并保证合并后的list仍为已序
c1.merge(c2,op)                //假设c1和c2容器都包含op()原则下的已序元素，将c2的全部元素转移到c1，并保证合并后list在op()原则下仍为已序
c.reverse()                    //将所有元素反序

2.List运用实例

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
#include <iterator>
using namespace std;

void printLists(const list<int>& l1,const list<int>& l2)
{
    cout<<"list1: ";
    copy(l1.begin(),l1.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
    cout<<endl;
    cout<<"list2: ";
    copy(l2.begin(),l2.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));
    cout<<endl;
}

int main()
{
    list<int> list1,list2;
    for(int i=0;i<6;++i)
    {
        list1.push_back(i);
        list2.push_front(i);
    }
    printLists(list1,list2);
    list2.splice(find(list2.begin(),list2.end(),3),list1);
    printLists(list1,list2);
    list2.splice(list2.end(),list2,list2.begin());
    printLists(list1,list2);
    list2.sort();
    list1=list2;
    list2.unique();
    printLists(list1,list2);
    list1.merge(list2);
    printLists(list1,list2);
}