cpp containers

容器(containers)

容器用来管理某类对象。为了应付程序中的不同需求，STL 准备了两类共七种基本容器类型：

序列式容器（Sequence
containers），此为可序群集，其中每个元素均有固定位置—取决于插入时机和地点，和元素值无关。如果你以追加方式对一个群集插入六个元素，它们的排列次序将和插入次序一致。STL提供了三个序列式容器：向量（vector）、双端队列（deque）、列表（list），此外你也可以把
string 和 array 当做一种序列式容器。 关联式容器（Associative
containers），此为已序群集，元素位置取决于特定的排序准则以及元素值，和插入次序无关。如果你将六个元素置入这样的群集中，它们的位置取决于元素值，和插入次序无关。STL提供了四个关联式容器：集合（set）、多重集合（multiset）、映射（map）和多重映射（multimap）。

1. vector:

优点：支持随机访问，即 [] 操作和 .at()，所以查询效率高。

缺点：当向其头部或中部插入或删除元素时，为了保持原本的相对次序，插入或删除点之后的所有元素都必须移动，所以插入的效率比较低。

适用场景：适用于对象简单，变化较小，并且频繁随机访问的场景。

//定义一个vector 插入6个元素，然后打印所有元素
#include 
#include 

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
     
    vector<int> vecTemp;

    for (int i = 0; i<6; i++)
        vecTemp.push_back(i);

    for (int i = 0; i<vecTemp.size(); i++)
        cout << vecTemp[i] <<" "; // 输出：0 1 2 3 4 5

    return 0;
}

2.deque:

优点：支持随机访问，即 [] 操作和 .at()，所以查询效率高；可在双端进行 pop，push。

缺点：不适合中间插入删除操作；占用内存多。

适用场景：适用于既要频繁随机存取，又要关心两端数据的插入与删除的场景。

//声明一个浮点类型的deque，并在容器尾部插入6个元素，最后打印所有元素。
#include 
#include 

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
     
    deque<float> dequeTemp;

    for (int i = 0; i<6; i++)
        dequeTemp.push_back(i);

    for (int i = 0; i<dequeTemp.size(); i++)
        cout << dequeTemp[i] << " "; // 输出：0 1 2 3 4 5

    return 0;
}

3.list

优点：内存不连续，动态操作，可在任意位置插入或删除且效率高。

缺点：不支持随机访问。

适用场景：适用于经常进行插入和删除操作并且不经常随机访问的场景。

//产生一个空list，将a至z的所有字符插入其中，循环每次打印移除集合的第一个元素，从而打印出所有元素
#include 
#include 

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
     
    list<char> listTemp;

    for (char c = 'a'; c <= 'z'; ++c)
        listTemp.push_back(c);

    while (!listTemp.empty())
    {
     
        cout <<listTemp.front() << " ";
        listTemp.pop_front();
    }

    return 0;
}

成员函数empty()的返回值告诉我们容器中是否还有元素，只要这个函数返回
false，循环就继续进行。循环之内，成员函数front()会返回第一个元素，pop_front()函数会删除第一个元素。

4.set

优点：使用平衡二叉树实现，便于元素查找，且保持了元素的唯一性，以及能自动排序。

缺点：每次插入值的时候，都需要调整红黑树，效率有一定影响。

适用场景：适用于经常查找一个元素是否在某群集中且需要排序的场景。

#include 
#include 

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
     
    set<int> setTemp;

    setTemp.insert(3);
    setTemp.insert(1);
    setTemp.insert(2);
    setTemp.insert(1);

    set<int>::iterator it;
    for (it = setTemp.begin(); it != setTemp.end(); it++)
    {
     
        cout << *it << " ";
    }

    return 0;
}
//输出结果：1 2 3。一共插入了 4 个数，但是集合中只有 3 个数并且是有序的，可见之前说过的 set 集合的两个特点，有序和不重复。

//当 set 集合中的元素为结构体时，该结构体必须实现运算符 ‘<’ 的重载：
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

struct People
{
     
    string name;
    int age;

    bool operator <(const People p) const
    {
     
        return age < p.age;
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
     
    set<People> setTemp;

    setTemp.insert({
     "张三",14});
    setTemp.insert({
      "李四", 16 });
    setTemp.insert({
      "隔壁老王", 10 });

    set<People>::iterator it;
    for (it = setTemp.begin(); it != setTemp.end(); it++)
    {
     
        printf("姓名：%s 年龄：%d\n", (*it).name.c_str(), (*it).age);
    }

    return 0;
}

/*
输出结果
姓名：王二麻子 年龄：10
姓名：张三 年龄：14
姓名：李四 年龄：16 
*/ 

5.map

优点：使用平衡二叉树实现，便于元素查找，且能把一个值映射成另一个值，可以创建字典。

缺点：每次插入值的时候，都需要调整红黑树，效率有一定影响。

适用场景：适用于需要存储一个数据字典，并要求方便地根据key找value的场景。

#include "stdafx.h"
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
     
    map<int, string> mapTemp;

    mapTemp.insert({
      5,"张三" });
    mapTemp.insert({
      3, "李四"});
    mapTemp.insert({
      4, "隔壁老王" });

    map<int, string>::iterator it;
    for (it = mapTemp.begin(); it != mapTemp.end(); it++)
    {
     
        printf("学号：%d 姓名：%s\n", (*it).first, (*it).second.c_str());
    }

    return 0;
}

/*
输出结果：
学号：3 姓名：李四
学号：4 姓名：隔壁老王
学号：5 姓名：张三
*/