C++容器:顺序容器,关联容器


  容器主要分为顺序容器和关联容器。

一,顺序容器

vector--连续存储的元素,单向的
list----由节点组成的不连续存储的双向鏈表
deque--连续存储的元素,双向的


1,顺序容器主要分为vector, deque, list。
2,容器内的元素类型必须至少满足2个条件:可复制和可赋值。
3,list容器的迭代器,不支持算术运算,不支持关系运算,也没有下标操作,只有最简单的自增 自减 相等 不等 运算。
4,所有的 迭代器范围都是左闭合区间,  [beg,end)  包括beg,但不包括end
5,顺序容器定义的几种类型:
size_type  容器大小
iterator  迭代器, reverse_iterator 逆序迭代器
const_iterator 只读迭代器(指向的元素只读),  const_reverse_iterator
difference_type  迭代器的差值,可为负值
value_type 元素类型
reference 相当于 value_type&,即指向迭代器对应的元素
const_reference 相当于const value_type &

6,a.begin()  a.end() 对应于 iterator;a.rbegin()   a.rend() 对应于reverse_iterator,
注意,如果a是const的,那么iterator也必须是const_iterator的

7,添加元素的擦作
a.push_back(t);  在a末尾增加元素t;
a.push_front(t);  在a前端增加元素t,只使用于list和deque
a.insert(p,t);  在迭代器p前面插入元素t,返回新元素的迭代器
a.insert(p,n,t); 在迭代器p前面插入n个元素t,返回void
a.insert(p,b,e);在迭代器p前面插入迭代器b,e标记的范围内的元素,返回void

8,删除元素的操作
a.pop_back();删除a的最后一个元素,返回void,如果a为空,则函数未定义
a.pop_front();删除a的第一个元素,返回void;如果a为空,则函数未定义;只适用于list和deque
a.erase(p);  删除迭代器p指向的元素,返回下一个元素的迭代器;
a.erase(b,e);删除迭代器b,e之间的元素,返回下一个元素的迭代器
a.clear();删除a的所有元素,返回void

9,容器空间大小的操作
a.size() 元素个数  c.max_size() 最大元素个数
a.empty() bool值,指示a是否为空
c.resize(n,t) 重置c的大小为n,且 新增加的元素初始化为t。

10,  a.begin()  a.end()指向iterator
a.front()  a.back() 指向reference
注意,vector<int>::reference  last=a.back(), last1=*--a.end();
,a.back指向最后一个元素,a.end指向最后一个元素的下一位置

11,顺序容器的赋值操作
c1=c2;  
c1.swap(c2);  c1 c2 互换
c.assign(b,e);  将迭代器b,e之间的元素复制给c
c.assign(n,t); 将c设置为n个值为t的元素

以上操作,都是首先删除c原来的所有元素后再进行的操作


二,顺序容器适配器(adaptor)

stack--后进先出的排列,类似 堆    #include<stack>
queue--先进先出的排列,队列
priority_queue--优先队列               #include<queue>

1,适配器的初始化
适配器都是建立在某个顺序容器之上的。

stack<int> stk(deg);
其中,deg为deque<int>;

也就是说,创建适配器时,一般将一个顺序容器指定为其原本。

默认的stack和queue是基于deque实现的。
priority_queue则默认在vector上实现。

但是,实际上
statck可以建立在vector,list,deque任何一种容器之上
queue要求关联容器提供front操作,所以只有list和deque满足
priority_queue要求提供随机访问功能 ,所有只有vector和deque满足

如果适配器不是建在其默认类型上,则必须显式的指定其关联类型
stack<int, vector<int> >  stk(ve);
其中ve为vector<int>类型。

2,栈适配器stack的使用
先进后出
stk.empty()  bool,空为true
stk.size()    元素个数
stk.pop()  删除栈顶元素,但是不返回其值
stk.top()  返回栈顶元素,但不删除其值
stk.push(item);  在栈顶压入item元素

3,队列和优先级队列
先进先出,优先级队列则按照优先级


三,关联容器(associative container)

map,multimap 类 --#include<map>
set , multiset 类 -- #include<set>

关联容器,通过 键 存储和读取元素。顺序容器,通过元素在容器中的位置顺序存储和读取元素。

关联容器map的用法:
1,map的定义
map<k,v> m;   k为键类型,v为值类型
map<k,v> m(m2);
map<k,v> m(b,e); 将迭代器b e 之间的元素复制到m

2,键类型必须满足严格弱排序,即 < 一定要定义,且大于 等于时都视为等于关系
如 p1<p2,表示p1.first()<p2.first() ||  (!(p1.first()<p2.first)&&p1.second()<p2.seconf() )

3,map的类型
map<k,v>::key_type  键类型,而且是const的, const k
map<k,v>::mapped_type  值类型,v
map<k,v>::value_type  键-值对应的pair类型,pair<k,v>

4,使用下标访问map对象,可以直接添加新元素
map<string,int> w;   w["ab"]=2;
如果w中不存在ab键,则会自动添加一个value_type,设置为"ab"--2

5,对map迭代器解引用,返回value_type
对map进行下标操作,返回mapped_type

6,map.insert(e);  e为pair类型,如果其键不存在,则新建;如果键已经存在,则m不变;
返回值为pair类型,其中pair.first为指向此键的迭代器, pair.second为bool,指示是否插入了该元素。
m.insert(beg,end); 插入迭代器范围,返回void,规则同上
m.insert(iter,e); iter为迭代器,以iter为起点搜索,查找是否有e.first对应的键元素,如果没有,则插入e。返回一个迭代器,指向具有e.first键的元素

7,删除map中元素
m.erase(k); 删除键k对应元素,返回删除个数(map中,只能为0或者1)
m.erase(p);删除迭代器p对应元素,返回void
m.erase(b,e);删除迭代器b e之间元素,返回boid

8,检查map中键是否存在
m.count(k)  返回键k在m中出现的次数
m.find(k)  返回键k在m中首次出现的迭代器;不存在则返回末端迭代器

9,map中,内存存在方式类型list是不连续的。
所以,map的迭代器只有简单的自增 自减操作,而且map中没有push  pop相关操作。
但是,map提供下标操作,只是它的下标操作和顺序容器是不一样的。

关联容器set:
set与map不同的地方在于:set仅有key_type类型,它的value_type 也就是key_type;而且set不提供下标操作。
set也支持count find 操作,类似map。

关联容器multimap  multiset:
一个键可以对应多个实例
1,insert总会添加一个新元素,不管键是否存在
2,erase会删除拥有该键的所有元素
3,在multimap中,拥有相同键的元素是相邻存放的 。

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