C++基础知识面试必备、复习细节 (6) (容器、lambda函数)

C++基础知识面试必备、复习细节 (6)

常见的顺序容器

顺序容器类型	特点
vector	可变大小的数组。支持快速随机访问。在尾部之外的位置插入或删除元素代价较高
list	双向链表。支持双向顺序访问。任意位置的插入删除都效率较高，不支持快速访问
forward_list	单向链表。支持单向顺序访问，任意位置插入删除效率较高。
string	可变大小的保存字符的容器。支持快速随机访问。尾部插入删除速度快
array	固定大小数组。支持快速随机访问。不能添加或删除元素
deque	双端队列。支持快速随机访问，头尾插入较快。

• 通常使用vector,除非有更好的理由选择其他容器

• 如果程序需要在容器中间插入删除，使用list或forward_list效率较高

• 如果程序需要随机访问元素，则使用vector或deque较好

• 迭代器的范围： [begin,end)，即begin代表第一个元素，而end是最后一个元素之后的一个元素

• vector的初始化：vector为例

  vector<int> a; //默认构造函数
  vector<int> a(10); //初始化size为10的vector
  vector<int> a(10,1); //10个元素,初始值均为1
  vector<int> a{
         1,2,3,4,5}; //初始化列表拷贝
  

• array的初始化

  array<int,40> a; //大小为40的int数组
  array<int,10> b={
         1}; //第一个元素为1,其余为0
  //内置数组不支持拷贝或赋值，但是array支持，只需要操作合法即可
  array<int,10> c={
         0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
  array<int,10> d=c;
  

vector对象是如何增长的

• vector支持快速随机访问元素，因此必须将元素连续存储，又支持容量动态改变

• vector实现时记录有两个大小：size 和 capacity

  size是已经保存的元素的数目，capacity是在不分配新的内存空间的前提下最多能容纳的元素数量

     vector<int> f(5,1);
     cout << f.size()<<' '<<f.capacity()<<' ';   // 5,5
     f.push_back(1);
     cout << f.size() << ' ' << f.capacity() << ' '; //6 10
  

• Vector通过一个连续的数组存放元素，如果集合已满，在新增数据的时候，就要分配一块更大的内存，将原来的数据复制过来，释放之前的内存，在插入新增的元素

• 不同的编译器实现的扩容方式不一样，VS2015中以1.5倍扩容，GCC以2倍扩容。

• 扩容倍数实际上是时间和空间的一种权衡，当倍数大时对空间浪费严重，倍数小时可能导致频繁的扩容。

string的一些方法

• s.substr(pos,n) 返回一个字符串,返回s中从pos开始的n个字符串的拷贝
• s.insert(pos,args) 在pos之前插入args制定的字符，pos为下标或迭代器
• s.find(s1) 在s中查找s1，如果有返回第一个匹配位置的下标，否则返回 npos
• s.compare(s1) 比较两个字符串，判断s是否等于、大于或小于s1，返回0、正数或负数
• to_string(T a) 将a转换为string类型返回,通常转换的是数值类型

容器适配器

容器适配器名称	特点
stack	先入后出。头文件 top()返回栈顶部元素 push()加入元素 pop()删除元素
queue	先入先出。头文件 front()返回队列首元素 back()返回队列尾元素 push()加入元素 pop()删除元素
priority_queue	带优先级的队列。根据设立的优先级规则进行队列的排序。 头文件 默认是最大堆 push()加入元素 pop()删除元素

priority_queue<Type, Container, Functional>
//
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;  //最小堆
priority_queue <int,vector<int>,less<int> > q;  //最大堆

常用的泛型算法

• find(vec.cbegin(),vec.cend(),val) 如果val出现在vec中，则返回第一次出现的位置，否则返回vec.end()
• accumulate(vec.cbegin(),vec.cend(),val) 返回vec中元素的和，val为sum的初值
• fill(vec.begin(),vec.end(),val) 将每个元素都填为val
• sort(vec.begin(),vec.end(),cmp) 排序vec ，可以重写cmp

lambda表达式

• C++ 11 中的 Lambda 表达式用于定义并创建匿名的函数对象，简化编程工作

• lambda表达式常用于algorithm库中的一些泛型函数的参数

• lambda的语法：

  [capture list] (parameter list)-> return type{
         function body}
  //capture list:捕获列表	 lambda所在函数中定义的局部变量列表
  //paremeter list:形参列表
  //return type:返回类型
  //function body:函数体
  

• 可以忽略参数列表和返回类型，但必须永远包含捕获列表和函数体

• 写一个lambda函数来调用sort从大到小排序

      vector<int> nums{
         1,3,2,5,4};
      sort(nums.begin(), nums.end(), [](int a1,int a2) {
          return a1 > a2; });
      for(auto &i:nums)
          cout << i << ' ';
  	//5,4,3,2,1
  

• 用lambda函数作为for_each的参数执行操作

      vector<int> nums{
         1,3,2,5,4};
      sort(nums.begin(), nums.end(), [](int &a1,int &a2) {
          return a1 > a2; });
      for_each(nums.begin(), nums.end(), [](int &a) {
          cout << a << ' '; });
  

• 注意lambda函数的值捕获与引用捕获

  //---------------引用捕获----------- 
   	int a = 1;
      auto f2 = [&a] {
          return a; };
      a = 0;
      auto j = f2();
      cout << j << endl;   //输出为0,因为捕获的a发生了变化将随之变化
  //----------------值捕获-------------
      int a = 1;
      auto f2 = [a] {
          return a; };
      a = 0;
      auto j = f2();
      cout << j << endl;   //输出为1，在a改为0之前其值已经被拷贝并捕获,a发生变化不影响
  

  因此如果希望在lambda函数中修改局部变量的值，则使用引用捕获

• 可以通过将捕获列表的值设为 = , 则将值捕获所有的该函数可见的局部变量；

  ​ 将捕获类别的值设为 &,则将引用捕获所有的函数可见的局部变量

• 默认情况下，如果一个lambda体包含return之外的任何语句，则编译器认为该lambda返回为空

  //两个函数等价
  [](int i){
         return i<0?-i:i;};
  [](int i)->int{
         if(i<0) return -i;else return i;}; //必须声明返回->int