C++学习笔记（十三）（vector容器 ,deque容器）
本笔记主要来源于教程https://www.bilibili.com/video/av41559729?p=1
3.2 vector容器
3.2.1 vector基本概念
功能：
- vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组
vector与普通数组区别：
- 不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展
动态扩展：
- 并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间
- vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器
3.2.2 vector构造函数
功能描述：
- 创建vector容器
函数原型：
vector//采用模板实现类实现，默认构造函数v; vector(v.begin(), v.end());//将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。vector(n, elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。vector(const vector &vec);//拷贝构造函数。
//vector容器的构造
void printVector(vector& v) {
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
vector v1; //默认构造 无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
//通过区间方式构造
vector v2(v1.begin(), v1.end());
printVector(v2);
//n个elem方式构造
vector v3(10, 100);
printVector(v3);
//拷贝构造
vector v4(v3);
printVector(v4);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可
####** 3.2.3 vector赋值操作**
功能描述：
- 给vector容器进行赋值
函数原型：
vector& operator=(const vector &vec);//重载等号操作符assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。(前闭后开)assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。
示例：
//vector赋值
void printVector(vector& v) {
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
vector v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
//赋值
vectorv2;
v2 = v1;
printVector(v2);
//assign
vectorv3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end()-1);
printVector(v3);
//n个elem
vectorv4;
v4.assign(10, 100);
printVector(v4);
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结： vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以
3.2.4 vector容量和大小
功能描述：
- 对vector容器的容量和大小操作
函数原型：
empty();//判断容器是否为空capacity();//容器的容量size();//返回容器中元素的个数resize(int num);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
示例：
void printVector(vector& v) {
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//vector容器的容量和大小操作
void test01()
{
vector v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
if (v1.empty())//为真，代表容器为空
{
cout << "v1为空" << endl;
}
else
{
cout << "v1不为空" << endl;
cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;//动态拓展，永远大于等于大小
cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
}
//resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充
v1.resize(15);
v1.resize(20,10);
printVector(v1);
//resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除
v1.resize(5);
printVector(v1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：
- 判断是否为空 --- empty
- 返回元素个数 --- size
- 返回容器容量 --- capacity
- 重新指定大小 --- resize
####** 3.2.5 vector插入和删除**
功能描述：
- 对vector容器进行插入、删除操作
函数原型：
push_back(ele);//尾部插入元素elepop_back();//删除最后一个元素insert(const_iterator pos, ele);//迭代器指向位置pos插入元素eleinsert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个元素eleerase(const_iterator pos);//删除迭代器指向的元素erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素clear();//删除容器中所有元素
示例：
void printVector(vector& v) {
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//插入和删除
/*
push_back(ele); //尾部插入元素ele
pop_back(); //删除最后一个元素
insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int count,ele); //迭代器指向位置pos插入count个元素ele
erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end); //删除迭代器从start到end之间的元素
clear(); //删除容器中所有元素
*/
void test01()
{
vector v1;
//尾插
v1.push_back(10);
v1.push_back(20);
v1.push_back(30);
v1.push_back(40);
v1.push_back(50);
//遍历
printVector(v1);
//尾删
v1.pop_back();
printVector(v1);
//插入 第一个参数是迭代器
v1.insert(v1.begin(), 100);
printVector(v1);
v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
printVector(v1);
//删除 参数也是迭代器
v1.erase(v1.begin());
printVector(v1);
//清空
v1.erase(v1.begin(), v1.end());
v1.clear();
printVector(v1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：
- 尾插 --- push_back
- 尾删 --- pop_back
- 插入 --- insert (位置迭代器)
- 删除 --- erase （位置迭代器）
- 清空 --- clear
3.2.6 vector数据存取
功能描述：
- 对vector中的数据的存取操作
函数原型：
at(int idx);//返回索引idx所指的数据operator[];//返回索引idx所指的数据front();//返回容器中第一个数据元素back();//返回容器中最后一个数据元素
示例：
//vector中的数据存取
void test01()
{
vectorv1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
//利用[]方式访问数组中的元素
for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
cout << v1[i] << " ";
}
cout << endl;
//利用at方式访问元素
for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
cout << v1.at(i) << " ";
}
cout << endl;
cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl;
cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：
- 除了用迭代器获取vector容器中元素，[ ]和at也可以
- front返回容器第一个元素
- back返回容器最后一个元素
3.2.7 vector互换容器
功能描述：
- 实现两个容器内元素进行互换
函数原型：
swap(vec);// 将vec与本身的元素互换
示例：
//vector容器互换
void printVector(vector& v) {
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//1、基本使用
void test01()
{
vectorv1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
vectorv2;
for (int i = 10; i > 0; i--)
{
v2.push_back(i);
}
printVector(v2);
//互换容器
cout << "互换后" << endl;
v1.swap(v2);
printVector(v1);
printVector(v2);
}
//2、实际用途
//巧用swap可以收缩内存空间
void test02()
{
vector v;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
v.push_back(i);
}
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
v.resize(3);
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
//巧用swap收缩内存
vector(v).swap(v); //匿名对象
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
总结：swap可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果
3.2.8 vector预留空间
功能描述：
- 减少vector在动态扩展容量时的扩展次数
函数原型：
reserve(int len);//容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。
示例：
//vector预留空间
void test01()
{
vector v;
//预留空间
v.reserve(100000);//预留空间就不需要不断开辟新空间了
int num = 0;//统计开辟次数
int* p = NULL;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
v.push_back(i);
if (p != &v[0]) //v0首地址
{
p = &v[0];
num++;
}
}
cout << "num:" << num << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间
3.3 deque容器
3.3.1 deque容器基本概念
功能：
- 双端数组，可以对头端进行插入删除操作
deque与vector区别：
- vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
- deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快
- vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关
deque内部工作原理:
deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据
中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间
- deque容器的迭代器也是支持随机访问的
3.3.2 deque构造函数
功能描述：
- deque容器构造
函数原型：
deque//默认构造形式deqT; deque(beg, end);//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。deque(n, elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。deque(const deque &deq);//拷贝构造函数
void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) //const_iterator限制只读状态
{
//*it=100;//容器里中的数据不可以修改了
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//deque构造函数
void test01() {
deque d1; //无参构造函数
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
deque d2(d1.begin(), d1.end());
printDeque(d2);
dequed3(10, 100);
printDeque(d3);
dequed4 = d3;
printDeque(d4);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可
3.3.3 deque赋值操作
功能描述：
- 给deque容器进行赋值
函数原型：
deque& operator=(const deque &deq);//重载等号操作符assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。
示例：
void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//deque容器赋值操作
void test01()
{
deque d1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
dequed2;
d2 = d1;
printDeque(d2);
dequed3;
d3.assign(d1.begin(), d1.end());
printDeque(d3);
dequed4;
d4.assign(10, 100);
printDeque(d4);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握
3.3.4 deque大小操作
功能描述：
- 对deque容器的大小进行操作
函数原型：
deque.empty();//判断容器是否为空deque.size();//返回容器中元素的个数deque.resize(num);//重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
deque.resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
没有获取容量，因为deque没有容量概念，可以无限扩充。
示例：
void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//deque容器大小操作
void test01()
{
deque d1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
//判断容器是否为空
if (d1.empty()) {
cout << "d1为空!" << endl;
}
else {
cout << "d1不为空!" << endl;
//统计大小
cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;
}
//重新指定大小
d1.resize(15, 1);
printDeque(d1);
d1.resize(5);
printDeque(d1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：
- deque没有容量的概念
- 判断是否为空 --- empty
- 返回元素个数 --- size
- 重新指定个数 --- resize
3.3.5 deque插入和删除
功能描述：
- 向deque容器中插入和删除数据
函数原型：
两端插入操作：
push_back(elem);//在容器尾部添加一个数据push_front(elem);//在容器头部插入一个数据pop_back();//删除容器最后一个数据pop_front();//删除容器第一个数据
指定位置操作：
insert(pos,elem);//在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear(); //清空容器的所有数据
erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos); //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
示例：
//qeque的插入和删除
void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//两端操作
void test01()
{
deque d;
//尾插
d.push_back(10);
d.push_back(20);
//头插
d.push_front(100);
d.push_front(200);
printDeque(d);
//尾删
d.pop_back();
//头删
d.pop_front();
printDeque(d);
}
//插入
void test02()
{
deque d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
printDeque(d);
d.insert(d.begin(), 1000);
printDeque(d);
d.insert(d.begin(), 2, 10000);
printDeque(d);
dequed2;
d2.push_back(1);
d2.push_back(2);
d2.push_back(3);
d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
printDeque(d);
}
//删除
void test03()
{
deque d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
printDeque(d);
d.erase(d.begin());
printDeque(d);
d.erase(d.begin(), d.end());
d.clear();
printDeque(d);
}
int main() {
test01();
test02();
test03();
system("pause");
return 0;
}
总结：
- 插入和删除提供的位置是迭代器！
- 尾插 --- push_back
- 尾删 --- pop_back
- 头插 --- push_front
- 头删 --- pop_front
3.3.6 deque数据存储
功能描述：
- 对deque 中的数据的存取操作
函数原型：
at(int idx);//返回索引idx所指的数据operator[];//返回索引idx所指的数据front();//返回容器中第一个数据元素back();//返回容器中最后一个数据元素
示例：
//deque容器数据存取
void test01()
{
deque d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
//[]方式
for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
cout << d[i] << " ";
}
cout << endl;
//at方式
for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
cout << d.at(i) << " ";
}
cout << endl;
cout << "front:" << d.front() << endl;
cout << "back:" << d.back() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：
- 除了用迭代器获取deque容器中元素，[ ]和at也可以
- front返回容器第一个元素
- back返回容器最后一个元素
3.3.7 deque排序
功能描述：
- 利用算法实现对deque容器进行排序
算法：
sort(iterator beg, iterator end)//对beg和end区间内元素进行排序
示例：
#include
#include//标准算法头文件
void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//deque容器排序
void test01()
{
dequed;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_back(30);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
d.push_front(300);
//300,200,100,10,20,30
printDeque(d);
//排序 默认排序规则 从小到大 升序
//对于支持随机访问的的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接对其进行排序
//vector也可以利用sort进行排序
sort(d.begin(), d.end());
cout << "排序后： ";
printDeque(d);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件 algorithm即可
3.4 案例-评委打分
3.4.1 案例描述
有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。
3.4.2 实现步骤
- 创建五名选手，放到vector中
- 遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评分打分存到deque容器中
- sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分
- deque容器遍历一遍，累加总分
- 获取平均分
示例代码：
#include::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
//{
// cout << *dit << " ";
//}
//cout << endl;
//排序
sort(d.begin(), d.end());
//去除最高和最低分
d.pop_back();
d.pop_front();
//取平均分
int sum = 0;
for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
{
sum += *dit; //累加每个评委的分数
}
int avg = sum / d.size();
//将平均分 赋值给选手身上
it->m_Score = avg;
}
}
void showScore(vector<Person>&v)
{
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 平均分： " << it->m_Score << endl;
}
}
int main()
{
//随机数种子
srand((unsigned int)time(NULL));
//1、创建5名选手
vector<Person>v;//存放选手容器
createPerson(v);
//测试
/* for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << "姓名： " << (*it).m_Name << " 分数： " << (*it).m_Score << endl;
}
*/
//2、给5名选手打分
setScore(v);
//3、显示最后得分
showScore(v);
system("pause");
return 0;
}
总结： 选取不同的容器操作数据，可以提升代码的效率
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