黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器

文章目录

  • 一、string容器
    • 1. string基本概念
    • 2. string构造函数
    • 3. string赋值操作
    • 4. string字符串拼接
    • 5. string查找和替换
    • 6. string字符串比较
    • 7. string字符存取
    • 8. string字符串的插入和删除
    • 9. string子串
  • 二、vector容器(尾插尾删)
    • 1. vector基本概念
    • 2. vector构造函数
    • 3. vector赋值操作
    • 4. vector容量与大小
    • 5. vector插入和删除
    • 6. vector数据存取
    • 7. vector互换容器
    • 8. vector预留空间
  • 三、deque容器(双端数组)
    • 1. deque基本概念
    • 2. deque构造函数(必须使用const只读迭代器)
    • 3. deque赋值操作
    • 4. deque大小操作(没有容量说法只有个数)
    • 5. deque插入和删除
    • 6. deque数据存取
    • 7. deque排序
  • 四、案例 —— 评委打分
    • 1 案例描述
    • 2 实现步骤

一、string容器

1. string基本概念

本质:string是C++风格的字符串,而string本质上是一个类
string和char * 区别:

  • char * 是一个指针
  • string是一个类,类内部封装了char*,管理这个字符串,是一个char*型的容器。

特点:

  • string 类内部封装了很多成员方法,例如:查找 find,拷贝 copy,删除 delete,替换 replace,插入insert。
  • string管理char*所分配的内存,不用担心复制越界和取值越界等,由类内部进行负责

2. string构造函数

构造函数原型:

  • string(); 创建一个空的字符串 例如: string str
  • string(const char* s); 使用字符串s初始化
  • string(const string& str); 使用一个string对象初始化另一个string对象
  • string(int n, char c); 使用n个字符c初始化
#include
#include//算法头文件
#include
#include
using namespace std;

/*
string是C++风格的字符串,而string本质上是一个类
string和char *区别:
1、char* 是一个指针
2、string是一个类,类内部封装了char* ,管理这个字符串,是一个char* 型的容器
*/

//string构造函数
/*
string();         		无参,默认构造。创建一个空的字符串 例如: string str;
string(const char* s); 	     传入C语言的字符串构造C++字符串,使用字符串s初始化
string(const string& str);	 拷贝构造,使用一个string对象初始化另一个string对象
string(int n, char c);       使用n个字符c初始化
*/

void test01()
{
	// 默认构造
	string s1;

	// 用C语言的字符串初始化C++的string
	const char* str = "hello world";
	string s2(str);
	cout << "s2 = " << s2 << endl;

	// 拷贝构造
	string s3(s2);
	cout << "s3 = " << s3 << endl;

	// n个字符串
	string s4(10, 'a');
	cout << "s4 = " << s4 << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 总结:string的多种构造方式没有可比性,灵活使用即可

3. string赋值操作

功能描述

  • 给string字符串进行赋值

赋值的函数原型

  • string& operator=(const char* s); char*类型字符串 赋值给当前的字符串
  • string& operator=(const string &s); 把字符串s赋给当前的字符串
  • string& operator=(char c); 字符赋值给当前的字符串
  • string& assign(const char *s); 把字符串s赋给当前的字符串
  • string& assign(const char *s, int n); 把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
  • string& assign(const string &s); 把字符串s赋给当前字符串
  • string& assign(int n, char c); 用n个字符c赋给当前字符串

总结:string的赋值方式很多,operator= 这种方式是比较实用的

#include
#include// 算法头文件
#include
#include
using namespace std;
/*
string& operator=(const char* s);           char*类型字符串 赋值给当前的字符串
string& operator=(const string& s);			把字符串s赋给当前的字符串
string& operator=(char c);                  字符赋值给当前的字符串
string& assign(const char* s);              把字符串s赋给当前字符串
string& assign(const char* s, int n);       把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
string& assign(const string& s);            把字符串s赋给当前字符串
string& assign(int n, char c);              用n个字符c赋给当前字符串
*/

void test01()
{
	string str1;
	str1 = "hello world";
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str2;
	str2 = str1;
	cout << "str2 = " << str2 << endl;

	string str3;// 单个字符,用得少
	str3 = 'a';
	cout << "str3 = " << str3 << endl;

	string str4;// 使用assign函数进行赋值
	str4.assign("hello world");// 把字符串s赋给当前的字符串
	cout << "str4 = " << str4 << endl;

	string str5;
	str5.assign("hello world", 5);// 拷贝前5个字符
	cout << "str5 = " << str5 << endl;

	string str6;
	str6.assign(str5);
	cout << "str6 = " << str6 << endl;

	string str7;
	str7.assign(10, 'w');// (int n, char c)n个字符c赋给当前字符串
	cout << "str7 = " << str7 << endl;//wwwwwwwww
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

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4. string字符串拼接

功能描述:

  • 实现在字符串末尾拼接字符串

函数原型:

  • string& operator+=(const char* str); 重载+=操作符
  • string& operator+=(const char c); 重载+=操作符
  • string& operator+=(const string& str); 重载+=操作符
  • string& append(const char *s); 把字符串s连接到当前字符串结尾
  • string& append(const char *s, int n); 把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
  • string& append(const string &s); 同operator+=(const string& str)
  • string& append(const string &s, int pos, int n); 字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾
#include
#include//算法头文件
#include
#include
using namespace std;

//字符串拼接
/*
string& operator+=(const char* str);                  重载+=操作符
string& operator+=(const char c);                     重载+=操作符
string& operator+=(const string& str);                重载+=操作符
string& append(const char* s);                        把字符串s连接到当前字符串结尾
string& append(const char* s, int n);                 把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
string& append(const string& s);                      同operator+=(const string& str)
string& append(const string& s, int pos, int n);      字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾
*/

void test01()
{
	string str1 = "我";
	str1 += "爱玩游戏";
	cout << "str1 = " << str1 << endl;// 我爱完游戏

	str1 += ':';
	cout << "str1 = " << str1 << endl;// 我爱完游戏:

	string str2 = "LOL DNF";
	str1 += str2;
	cout << "str1 = " << str1 << endl;// 我爱完游戏:LOL DNF

	string str3 = "I";
	str3.append(" love ");
	cout << "str3 = " << str3 << endl;// I love

	str3.append("game abcde", 4);// 把前4个字符拼接到尾处
	cout << "str3 = " << str3 << endl;// I love game

	str3.append(str2);
	cout << "str3 = " << str3 << endl;// I love gameLOL DNF

	// 参数2表示从哪个位置开始截取,参数3表示截取字符的个数
	str3.append(str2, 0, 3);// 只截取到LOL
	cout << "str3 = " << str3 << endl;// I love gameLOL DNFLOL
	str3.append(str2, 4, 6);// 只截取到DNF
	cout << "str3 = " << str3 << endl;// I love gameLOL DNFLOLNDF
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

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5. string查找和替换

功能描述:

  • 查找:查找指定字符串是否存在
  • 替换:在指定的位置替换字符串

函数原型:

  • int find(const string& str, int pos = 0) const; 查找str第一次出现位置,从pos开始查找
  • int find(const char* s, int pos = 0) const; 查找s第一次出现位置,从pos开始查找
  • int find(const char* s, int pos, int n) const; 从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
  • int find(const char c, int pos = 0) const; 查找字符c第一次出现位置
  • int rfind(const string& str, int pos = npos) const; 查找str最后一次位置,从pos开始查找
  • int rfind(const char* s, int pos = npos) const; 查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
  • int rfind(const char* s, int pos, int n) const; 从pos查找s的前n个字符最后一次位置
  • int rfind(const char c, int pos = 0) const; 查找字符c最后一次出现位置
  • string& replace(int pos, int n, const string& str); 替换从pos开始n个字符为字符串str
  • string& replace(int pos, int n,const char* s); 替换从pos开始的n个字符为字符串s
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

//字符串的查找和替换
/*
int find(const string& str, int pos = 0) const;               查找str第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos = 0) const;                   查找s第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos, int n) const;                从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
int find(const char c, int pos = 0) const;                    查找字符c第一次出现位置
int rfind(const string& str, int pos = npos) const;           查找str最后一次位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos = npos) const;               查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos, int n) const;               从pos查找s的前n个字符最后一次位置
int rfind(const char c, int pos = 0) const;                   查找字符c最后一次出现位置
string& replace(int pos, int n, const string& str);           替换从pos开始n个字符为字符串str(c++格式)
string& replace(int pos, int n, const char* s);               替换从pos开始n个字符为字符串s(c格式)
*/

// 1.查找
void test01()
{
	string str1 = "abcdefg";
	int pos = str1.find("de");
	if (pos == -1)
	{
		cout << "未找到字符串" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到字符串,pos = " << pos << endl;//pos=3 
	}

	// rfind与find的区别:rfind从右往左查找,find是从左往右查找
	pos = str1.rfind("de");
	cout << "pos = " << pos << endl;
}

// 2.替换
void test02()
{
	string str1 = "abcdefg";
	// 从pos开始n个字符为字符串str
	// 从1号位置起(从0开始算,b开始用替代),3个字符替换为"1111"
	str1.replace(1, 3, "1111");
	cout << "str1=" << str1 << endl;
}

int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

6. string字符串比较

功能描述:

  • 字符串之间的比较

比较方式:

  • 字符串比较是按字符的ASCII码进行对比

= 返回 0

> 返回 1

< 返回 -1

函数原型:

  • int compare(const string &s) const; 与字符串s比较

  • int compare(const char *s) const; 与字符串s比较

  • 总结:字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等,判断谁大谁小的意义并不是很大

#include
#include
#include
#include
using namespace std;

//字符串比较:根据ASCII码一个一个顺序比较

void test01()
{
	string str1 = "hello";
	string str2 = "hello";

	if (str1.compare(str2) == 0)
	{
		cout << "str1等于str2" << endl;
	}
	else if (str1.compare(str2) > 0)
	{
		cout << "str1大于str2" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "str1小于str2" << endl;
	}
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

7. string字符存取

string中单个字符存取方式有两种

  • char& operator[](int n); 通过[]方式取字符
  • char& at(int n); 通过at方法获取字符

总结

  • string字符串中单个字符存取有两种方式,利用 [ ] 或 at
#include
#include
#include
using namespace std;

//字符存取

void test01()
{
	string str = "hello";
	cout << "str = " << str << endl;

	// 1.通过[]访问单个字符
	for (int i = 0; i < str.size(); i++)
	{
		cout << str[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	// 2.通过at方式访问单个字符
	for (int i = 0; i < str.size(); i++)
	{
		cout << str.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	// 修改单个字符
	str[0] = 'x';
	cout << "str = " << str << endl;// xello

	str.at(1) = 'x';
	cout << "str = " << str << endl;// xxllo
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

8. string字符串的插入和删除

功能描述:

  • 对string字符串进行插入和删除字符操作

函数原型:

  • string& insert(int pos, const char* s); 插入字符串
  • string& insert(int pos, const string& str); 插入字符串
  • string& insert(int pos, int n, char c); 在指定位置插入n个字符c
  • string& erase(int pos, int n = npos); 删除从Pos开始的n个字符

总结

  • 插入和删除的起始下标都是从0开始
#include
#include
#include
using namespace std;

// 字符串的插入和删除
void test01()
{
	string str = "hello";

	// 插入
	str.insert(1, "111");
	cout << "插入后str = " << str << endl;// h111ello

	// 删除
	str.erase(1, 3);// 从第1个位置起,删除3个
	cout << "删除后str = " << str << endl;// hello
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

9. string子串

功能描述:

  • 从字符串中获取想要的子串

函数原型:

  • string substr(int pos = 0, int n = npos) const; 返回由pos开始的n个字符组成的字符串
#include
#include
#include
using namespace std;

// string求子串
void test01()
{
	string str = "abcdef";
	string subStr = str.substr(1, 3);// bcd
	cout << "subStr = " << subStr << endl;
}

// 实用操作
void test02()
{
	string email = "[email protected]";
	// 从邮件的地址中,获取用户名的信息
	int pos = email.find("@");// pos=8
	cout << "pos = " << pos << endl;

	string userName = email.substr(0, pos);// 从第0个开始,截取8个字符
	cout << "userName = " << userName << endl;
}

int main()
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

二、vector容器(尾插尾删)

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

黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第3张图片

  • vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器
  • 尾插和尾删,常用v.begin()和v.end()。

2. vector构造函数

功能描述:

  • 创建vector容器

函数原型:

  • vector v; 采用模板实现类实现,默认构造函数
  • vector(v.begin(), v.end()); 将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身,前闭后开
  • 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。
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

// 打印函数
void printVector(vector<int>& v)// 地址传递
{
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

// vector容器构造,尾插尾删
void test01()
{
	// 默认构造 无参构造
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	// 通过区间的方式进行构造,end值取不到
	vector<int>v2(v1.begin(), v1.end());
	printVector(v2);

	// n个elem方式构造
	vector<int>v3(10, 100);// 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
	printVector(v3);

	// 拷贝构造
	vector<int>v4(v3);
	printVector(v4);// 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

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。
  • assign(n, elem); 将n个elem拷贝赋值给本身
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

// 打印函数
void printVector(vector<int>& v)
{
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

// vector赋值
void test01()
{
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	// 赋值 operator = 等号赋值
	vector<int>v2;
	v2 = v1;
	printVector(v2);

	// assign
	vector<int>v3;
	v3.assign(v1.begin(), v1.end());
	printVector(v3);

	// n个elem方式赋值
	vector<int>v4;
	v4.assign(10, 100);
	printVector(v4);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

4. vector容量与大小

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。

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
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

// 打印函数
void printVector(vector<int>& v)// 引用方式传递
{
	for (vector<int>::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<int>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的容量为:" << v1.capacity() << endl;// capacity >= size
		cout << "v1的大小为:" << v1.size() << endl; // v1的大小为10,容量为13
	}

	// 重新指定大小
	// v1.resize(15);
	// printVector(v1);// 如果重新指定的比原来长了,默认用0填充新的位置
	v1.resize(15, 100);// 利用重载的版本,可以指定参数2为默认的填充值
	printVector(v1);

	v1.resize(5);
	printVector(v1);// 如果重新指定的比原来短了,超出部分会删除掉
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第4张图片

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
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

// 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
*/

// 打印函数
void printVector(vector<int>& v)
{
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	vector<int>v1;
	// 尾插法
	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);// 50被删除,10 20 30 40

	// 插入insert 第一个参数是迭代器
	v1.insert(v1.begin(), 100);
	printVector(v1);// 100 10 20 30 40

	v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);// 在开头多了两个1000
	printVector(v1);// 1000 1000 100 10 20 30 40 

	// 删除erase 参数也是迭代器
	v1.erase(v1.begin());
	printVector(v1);// 1000 100 10 20 30 40 

	v1.erase(v1.begin(), v1.end());// 清空 同v1.clear()
	printVector(v1);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第5张图片

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
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

//vector容器 数据存取

void test01()
{
	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}

	// 利用[]方式访问数组中的元素
	cout << "[]方式访问:";
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << v1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	// 利用at方式访问元素
	cout << "at方式访问:";
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << v1.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	// 获取第一个元素
	cout << "第一个元素为:" << v1.front() << endl;

	// 获取最后的一个元素为
	cout << "最后一个元素为:" << v1.back() << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

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

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
  • 用v的大小初始化匿名对象的大小,然后互换空间,交换容器
  • vector(v)表示初始化和v大小相同的匿名对象
    黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第6张图片
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

// vector容器互换

// 打印函数
void printVector(vector<int>& v)
{
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

// 1.基本使用
void test01()
{
	cout << "交换前: " << endl;

	vector<int>v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

	vector<int>v2;
	for (int i = 10; i > 0; i--)
	{
		v2.push_back(i);// 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
	}
	printVector(v2);

	cout << "交换后: " << endl;
	v1.swap(v2);
	printVector(v1);// 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
	printVector(v2);// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}

// 2.实际用途
// 巧用swap可以收缩内存空间
void test02()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 100000; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	cout << "v的容量为: " << v.capacity() << endl;// 138255
	cout << "v的大小为: " << v.size() << endl;// 10000

	v.resize(3);// 重新指定大小
	cout << "v的容量为: " << v.capacity() << endl;// 138255
	cout << "v的大小为: " << v.size() << endl;// 3

	// 巧用swap收缩内存, 不会浪费内存
	vector<int>(v).swap(v);// (v):用v的大小初始化匿名对象的大小,然后互换空间
	cout << "v的容量为: " << v.capacity() << endl;// 3
	cout << "v的大小为: " << v.size() << endl;// 3
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第7张图片

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
    黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第8张图片
  • 每次分配的内存满后就会重新分配内存,p指向新分配的内存的首地址。使用reserve预留空间
#include
#include
#include
using namespace std;

// vector预留空间
void test01()
{
	vector<int>v;
	// 利用reserve预留空间,这样就不用开辟30次空间
	v.reserve(100000);

	int num = 0;// 统计开辟内存的次数
	int* p = NULL;
	for (int i = 0; i < 10000; i++)
	{
		v.push_back(i);
		if (p != &v[0])// 如果p不等于首地址
		{
			p = &v[0];
			num++;
		}
	}
	cout << "num = " << num << endl;// 1, 分配1次内存,因为先预留了10000个内存空间
	// v 中收元素地址变化次数,就是v在内存中的分配次数。
	// 每次分配的内存满后就会重新分配内存,p指向新分配的内存的首地址
}

int main()
{
	test01();
	system("pause"); 
	return 0;
}

三、deque容器(双端数组)

1. deque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
  • 头部尾部的插入删除快,但访问数据效率低,因为需要重新找缓存区的地址,然后再进行访问
    黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第9张图片

黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第10张图片
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

黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第11张图片

  • deque容器的迭代器也是支持随机访问的

2. deque构造函数(必须使用const只读迭代器)

功能描述:

  • deque容器构造

函数原型:

  • deque deqT; 默认构造形式
  • 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
#include
#include
#include
using namespace std;

// deque构造函数

// 只读迭代器
void printDeque(const deque<int>& d)// const只读,引用方式传递进来
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		// *it=100; 容器中的数据不可以修改
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	deque<int>d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	deque<int>d2(d1.begin(), d1.end());
	printDeque(d2);

	deque<int>d3(10, 100);// 10个100
	printDeque(d3);

	deque<int>d4(d3);// 拷贝构造
	printDeque(d4);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

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。
#include
#include
#include
using namespace std;

// deque容器赋值操作
void printDeque(const deque<int>& d)// const只读,只读迭代器
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";// 不可直接做修改操作
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	deque<int>d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	// operator=赋值
	deque<int>d2;
	d2 = d1;
	printDeque(d2);

	// assign赋值
	deque<int>d3;
	d3.assign(d1.begin(), d1.end());
	printDeque(d3);

	// 将n个elem拷贝赋值给本身
	deque<int>(d4);
	d4.assign(10, 100);
	printDeque(d4);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

4. deque大小操作(没有容量说法只有个数)

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
#include
#include
#include
using namespace std;

// deque容器大小操作
void printDeque(const deque<int>& d)// const只读
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	deque<int>d1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		d1.push_back(i);
	}
	printDeque(d1);

	if (d1.empty())// 如果容器为空,则返回真,否则返回假
	{
		cout << " d1为空" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "d1不为空" << endl;
		cout << "d1的大小为:" << d1.size() << endl;
		// 个数就是大小,deque容器没有容量概念,可以无限放
	}

	// 重新指定大小
	// d1.resize(15);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
	// 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
	d1.resize(15, 1);// 超出部分为1
	printDeque(d1);

	d1.resize(5);
	printDeque(d1);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第12张图片

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。

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
#include
#include
#include
using namespace std;

// deque插入和删除
// 打印函数
void printDeque(const deque<int>& d)// const只读
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)// 只读迭代器
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

// 两端操作
void test01()
{
	deque<int>d1;
	// 尾插
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	printDeque(d1);// 10 20

	// 头插
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);
	printDeque(d1);// 200 100 10 20

	// 尾删
	d1.pop_back();
	printDeque(d1);// 200 100 10

	// 头删
	d1.pop_front();
	printDeque(d1);// 100 10
}

void test02()
{
	deque<int>d1;
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);
	printDeque(d1);// 200 100 10 20

	// insert方式插入
	d1.insert(d1.begin(), 1000);
	printDeque(d1);// 1000 200 100 10 20

	d1.insert(d1.begin(), 2, 10000);
	printDeque(d1);// 10000 10000 1000 200 100 10 20

	// 按照区间进行插入
	deque<int>d2;
	d2.push_back(1);
	d2.push_back(2);
	d2.push_back(3);

	d1.insert(d1.begin(), d2.begin(), d2.end());// 在d1的begin位置插入d2
	printDeque(d1);// 1 2 3 10000 10000 1000 200 100 10 20
}

void test03()
{
	deque<int>d1;
	d1.push_back(10);
	d1.push_back(20);
	d1.push_front(100);
	d1.push_front(200);// 200 100 10 20

	// 删除
	deque<int>::iterator it = d1.begin();// 方便删除其他地方的值
	it++;
	d1.erase(it);// 删除第2个元素
	printDeque(d1);// 200 10 20; 删除100

	// 按照区间的方式删除
	d1.erase(d1.begin(), d1.end());// 本质就是清空,同clear

	// 清空
	d1.clear();
	printDeque(d1);
}

int main()
{
	test01();
	cout << endl;
	test02();
	cout << endl;
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}

黑马C++ 03 提高4 —— STL常用容器_string容器/vector容器/deque容器_第13张图片

6. deque数据存取

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

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
#include
#include
using namespace std;

void test01()
{
	deque<int>d;
	d.push_back(10);// 尾插
	d.push_back(20);
	d.push_back(30);
	d.push_front(100);// 头插
	d.push_front(200);
	d.push_front(300);

	// 通过[]方式访问元素
	// 300 200 100 10 20 30 
	for (int i = 0; i < d.size(); i++)
	{
		cout << d[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	// 通过at方式访问元素
	for (int i = 0; i < d.size(); i++)
	{
		cout << d.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << "第一个元素为:" << d.front() << endl;
	cout << "最后一个元素为:" << d.back() << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

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

总结:

  • sort算法非常实用,使用时包含头文件 algorithm即可
#include
#include
#include
using namespace std;

//deque容器排序
void printDeque(const deque<int>& d)
{
	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	deque<int>d;
	d.push_back(10);
	d.push_back(20);
	d.push_back(30);
	d.push_front(100);
	d.push_front(200);
	d.push_front(300);
	cout << "排序前:" << endl;
	printDeque(d);// 300 200 100 10 20 30

	// 排序 默认是从小到大 升序
	// 对于支持随机访问的迭代器的容器,都可以利用sort算法直接进行排序
	// vector容器也可以利用 sort进行排序
	sort(d.begin(), d.end());
	cout << "排序后:" << endl;
	printDeque(d);
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

四、案例 —— 评委打分

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。

2 实现步骤

  1. 创建五名选手,放到vector中
  2. 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
  3. sort算法对deque容器中分数排序,去除最高和最低分
  4. deque容器遍历一遍,累加总分
  5. 获取平均分
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

// 需求:有5名选手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
/*
1. 创建五名选手,放到vector中
2. 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
3. sort算法对deque容器中分数排序,去除最高和最低分
4. deque容器遍历一遍,累加总分
5. 获取平均分
*/

// 创建对象—选手类
class Person
{
public:
	Person(string name, int score)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Score = score;
	}
	string m_Name;// 姓名
	int m_Score; // 平均线
};

// 创建选手
void createPerson(vector<Person>& v) // 通过引用的方式传递,实参和形参可以对应修改
{
	string nameSeed = "ABCDE";
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		string name = "选手";
		name += nameSeed[i];

		int score = 0;

		Person p(name, score);

		// 将创建的person对象放入容器中
		v.push_back(p);
	}
}

// 打分
void createScore(vector<Person>& v)
{
	// 选手用it表示
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		// 将评委的分数放入deque中
		deque<int>d;
		for (int i = 0; i < 10; i++)
		{
			int score = rand() % 41 + 60;//60~100
			d.push_back(score);
		}

		// 排序
		sort(d.begin(), d.end());

		// 去除最高和最低分
		d.pop_back();// 尾删
		d.pop_front();// 头删

		// 取平均分
		int sum = 0;
		for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
		{
			// 累加每个评委分数
			sum += *dit;
		}
		int avg = sum / d.size();

		// 将平均分赋值给选手
		it->m_Score = avg;
	}
}

// 显示分数
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,将5名
	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
	createScore(v);

	// 3.显示最后得分
	showScore(v);

	system("pause");
	return 0;
}

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