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c++STL基本使用入门

2015-02-03 10:38 411 查看

vector(向量容器)的基本使用入门：

简介

vector 的特点：
(1) 指定一块如同数组一样的连续存储，但空间可以动态扩展。即它可以像数组一样操作，并且可以进行动态操作。通常体现在push_back() pop_back() 。
(2) 随机访问方便，它像数组一样被访问，即支持[ ] 操作符和vector.at()
(3) 节省空间，因为它是连续存储，在存储数据的区域都是没有被浪费的，但是要明确一点vector 大多情况下并不是满存的，在未存储的区域实际是浪费的。
(4) 在内部进行插入、删除操作效率非常低，这样的操作基本上是被禁止的。 Vector 被设计成只能在后端进行追加和删除操作，其原因是vector 内部的实现是按照顺序表的原理。
(5) 只能在vector 的最后进行push 和pop ，不能在vector 的头进行push 和pop 。
(6) 当动态添加的数据超过vector 默认分配的大小时要进行内存的重新分配、拷贝与释放，这个操作非常消耗性能。所以要vector 达到最优的性能，最好在创建vector 时就指定其空间大小。 Vectors 包含着一系列连续存储的元素,其行为和数组类似。访问Vector中的任意元素或从末尾添加元素都可以在常量级时间复杂度内完成，而查找特定值的元素所处的位置或是在Vector中插入元素则是线性时间复杂度。
基本方法：
1.at() 返回指定位置的元素
语法：
TYPE at( size_type loc );
//差不多等同v[i];但比v[i]安全;
2.back() 返回最末一个元素
3.begin() 返回第一个元素的迭代器
4.capacity() 返回vector所能容纳的元素数量(在不重新分配内存的情况下）
5.clear() 清空所有元素
6.empty() 判断Vector是否为空（返回true时为空）
7.end() 返回最末元素的迭代器(译注:实指向最末元素的下一个位置)
8.erase() 删除指定元素
语法：
iterator erase( iterator loc );
//删除loc处的元素
iterator erase( iterator start, iterator end );
//删除start和end之间的元素
9.front() 返回第一个元素的引用
10.get_allocator() 返回vector的内存分配器
11.insert() 插入元素到Vector中
语法：

iterator insert( iterator loc, const TYPE &val );

//在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器,

void insert( iterator loc, size_type num, const TYPE &val );

//在指定位置loc前插入num个值为val的元素

void insert( iterator loc, input_iterator start, input_iterator end );

//在指定位置loc前插入区间[start, end)的所有元素
12.max_size() 返回Vector所能容纳元素的最大数量（上限）
13.pop_back() 移除最后一个元素
14.push_back() 在Vector最后添加一个元素
15.rbegin() 返回Vector尾部的逆迭代器
16.rend() 返回Vector起始的逆迭代器
17.reserve() 设置Vector最小的元素容纳数量 //为当前vector预留至少共容纳size个元素的空间
18.resize() 改变Vector元素数量的大小
语法:
void resize( size_type size, TYPE val ); //改变当前vector的大小为size,且对新创建的元素赋值val
19.size() 返回Vector元素数量的大小
20.swap() 交换两个Vector 语法： void swap( vector &from )

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#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <iostream>

#include <vector>

using

namespace

std;

struct

Teacher

char

name[20];

int

age;

};

void

printfA(vector<

int

> &tmp){

int

size = tmp.size();

for

int

i = 0; i < size;i++)

cout <<tmp[i] <<

","

if

(i+1==size)

cout <<endl;

void

main()

//vector是一个模板类 在使用模板类的时候需要指明具体的类型

vector<

int

>v1(5);

//相当于int v1[5]

//赋值打印

cout <<

"vector赋值打印:"

<< endl;

for

int

i = 0; i < 5;i++)

v1[i] = i + 1;

cout <<v1[i] << endl;

//类做函数参数

vector<

int

>v2(20);

v2 = v1;

cout <<

"类做函数参数:"

<< endl;

printfA(v2);

vector<

int

>v3(20);

v3.push_back(100);

//push_back会在类结尾进行添加新的数值,并且会将前面的二十个元素进行初始化

printfA(v3);

//初始化Teacher结构体

Teacher t1, t2;

t1.age = 10;

strcpy

(t1.name,

"张锋"

);

t2.age = 20;

strcpy

(t2.name,

"柴宇婷"

);

//声明一个Teacher类型的vector模板类

vector<Teacher> vTeacher(5);

vTeacher[0] = t1;

vTeacher[1] = t2;

cout <<

"Teacher类型的vector模板："

<< vTeacher[0].age <<

"---"

<< vTeacher[2].age << endl;

//v声明一个 Teacher * 类型的vector模板类

vector<Teacher *> vTeacherPoint(5);

vTeacherPoint[0] = &t1;

vTeacherPoint[1] = &t2;

cout <<

"打印指针类型vector:"

<< endl;

int

vTeacherPointSize = vTeacherPoint.size();

for

int

i = 0; i < vTeacherPointSize; i++)

Teacher *temp = vTeacherPoint[i];

if

(temp != NULL)

cout <<

"第"

<< i + 1 <<

"个老师的年龄为："

<< temp->age <<

" 名字为："

<< temp->name << endl;

system

"pause"

);

stack(栈)的基本使用入门：

简介

C++ Stack（堆栈）是一个容器类的改编，为程序员提供了堆栈的全部功能，— —也就是说实现了一个先进后出（FILO）的数据结构。

1.empty() 堆栈为空则返回真
2.pop() 移除栈顶元素
3.push() 在栈顶增加元素
4.size() 返回栈中元素数目
5.top() 返回栈顶元素

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#include <iostream>

#include <stack>

using

namespace

std;

struct

Teacher

int

age;

char

name[20];

};

void

printfStack(stack<

int

> &tmp){

while

(!tmp.empty ())

cout <<tmp.top() << endl;

tmp.pop();

void

main(){

//声明一个stack类型的容器

stack<

int

> s1;

//栈是先进后出

//循环添加元素

for

int

i = 0; i < 5; i++)

s1.push(i + 1);

//1.0通过指针做函数参数进行传参

cout <<

"通过指针调用 演示："

<< endl;

printfStack(s1);

//2.0遍历站内元素

while

(!s1.empty ())

cout <<s1.top() << endl;

//获取栈顶元素

s1.pop();

//弹出栈顶元素

//3.0放Teacher

cout <<

"Teacher  演示："

<< endl;

stack<Teacher> sTeacher;

Teacher t;

for

int

i = 0; i < 5;i++)

t.age = i+20;

sTeacher.push(t);

while

(!sTeacher.empty ())

cout <<sTeacher.top().age << endl;

sTeacher.pop();

//4.0放Teacher *

cout <<

"Teacher * 演示："

<< endl;

stack<Teacher *> sTeacherPoint;

Teacher t1,t2,t3;

t1.age = 20;

t2.age = 21;

t3.age = 22;

sTeacherPoint.push(&t1);

sTeacherPoint.push(&t2);

sTeacherPoint.push(&t3);

while

(!sTeacherPoint.empty ())

//Teacher * tmp = sTeacherPoint.top();

cout <<sTeacherPoint.top()->age << endl;

sTeacherPoint.pop();

system

"pause"

);

Queues(队列)的基本使用入门：

简介

C++队列是一种容器适配器，它给予程序员一种先进先出(FIFO)的数据结构。

1.back() 返回一个引用，指向最后一个元素
2.empty() 如果队列空则返回真
3.front() 返回第一个元素
4.pop() 删除第一个元素
5.push() 在末尾加入一个元素
6.size() 返回队列中元素的个数

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#include <iostream>

#include <queue>

using

namespace

std;

struct

Teacher

int

age;

char

name[20];

};

void

printfQueue(queue<Teacher> &tmp){

while

(!tmp.empty())

cout <<tmp.front().age << endl;

tmp.pop();

void

main()

//1.0定义一个queue容易

cout <<

"基础演示 ："

<< endl;

queue<

int

> q;

for

int

i = 0; i < 5; i++)

q.push(i + 1);

int

size = q.size();

for

int

i = 0; i < size; i++)

cout <<q.front() << endl;

q.pop();

//2.0放Teacher

cout <<

"Teacher  演示："

<< endl;

queue<Teacher> qTeacher;

Teacher t;

for

int

i = 0; i < 2;i++)

t.age = 21 + i;

qTeacher.push(t);

printfQueue(qTeacher);

//4.0放Teacher *

cout <<

"Teacher * 演示："

<< endl;

queue<Teacher *> qTeacherPoint;

Teacher t1, t2, t3;

t1.age = 20;

t2.age = 21;

t3.age = 22;

qTeacherPoint.push(&t1);

qTeacherPoint.push(&t2);

qTeacherPoint.push(&t3);

while

(!qTeacherPoint.empty())

//Teacher * tmp = sTeacherPoint.top();

cout <<qTeacherPoint.front()->age << endl;

qTeacherPoint.pop();

system

"pause"

);

	list(双向链表)的基本使用入门：
简介	是一个线性链表结构，它的数据由若干个节点构成，每一个节点都包括一个信息块（即实际存储的数据）、一个前驱指针和一个后驱指针。它无需分配指定的内存大小且可以任意伸缩，这是因为它存储在非连续的内存空间中，并且由指针将有序的元素链接起来。由于其结构的原因，list 随机检索的性能非常的不好，因为它不像vector 那样直接找到元素的地址，而是要从头一个一个的顺序查找，这样目标元素越靠后，它的检索时间就越长。检索时间与目标元素的位置成正比。虽然随机检索的速度不够快，但是它可以迅速地在任何节点进行插入和删除操作。因为list 的每个节点保存着它在链表中的位置，插入或删除一个元素仅对最多三个元素有所影响，不像vector 会对操作点之后的所有元素的存储地址都有所影响，这一点是vector 不可比拟的。 list 的特点： (1) 不使用连续的内存空间这样可以随意地进行动态操作； (2) 可以在内部任何位置快速地插入或删除，当然也可以在两端进行push和pop 。 (3) 不能进行内部的随机访问，即不支持[ ] 操作符和vector.at() ； Lists将元素按顺序储存在链表中，与向量(vectors)相比，它允许快速的插入和删除，但是随机访问却比较慢.
用法	1.assign() 给list赋值语法: void assign( input_iterator start, input_iterator end ); //以迭代器start和end指示的范围为list赋值 void assign( size_type num, const TYPE &val ); //赋值num个以val为值的元素。 2.back() 返回最后一个元素的引用 3.begin() 返回指向第一个元素的迭代器 4.clear() 删除所有元素 5.empty() 如果list是空的则返回true 6.end() 返回末尾的迭代器 7.erase() 删除一个元素语法： iterator erase( iterator loc );//删除loc处的元素 iterator erase( iterator start, iterator end ); //删除start和end之间的元素 8.front() 返回第一个元素的引用 9.get_allocator() 返回list的配置器 10.insert() 插入一个元素到list中语法： iterator insert( iterator loc, const TYPE &val ); //在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器, void insert( iterator loc, size_type num, const TYPE &val ); //定位置loc前插入num个值为val的元素 void insert( iterator loc, input_iterator start, input_iterator end ); //在指定位置loc前插入区间[start, end)的所有元素 11.max_size() 返回list能容纳的最大元素数量 12.merge() 合并两个list 语法: void merge( list &lst );//把自己和lst链表连接在一起 void merge( list &lst, Comp compfunction ); //指定compfunction，则将指定函数作为比较的依据。 13.pop_back() 删除最后一个元素 14.pop_front() 删除第一个元素 15.push_back() 在list的末尾添加一个元素 16.push_front() 在list的头部添加一个元素 17.rbegin() 返回指向第一个元素的逆向迭代器 18.remove() 从list删除元素语法: void remove( const TYPE &val ); //删除链表中所有值为val的元素 19.remove_if() 按指定条件删除元素 20.rend() 指向list末尾的逆向迭代器 21.resize() 改变list的大小语法: void resize( size_type num, TYPE val ); //把list的大小改变到num。被加入的多余的元素都被赋值为val22. 22.reverse() 把list的元素倒转 23.size() 返回list中的元素个数 24.sort() 给list排序语法: void sort();//为链表排序，默认是升序 void sort( Comp compfunction );//采用指定函数compfunction来判定两个元素的大小。 25.splice() 合并两个list 语法: void splice( iterator pos, list &lst );//把lst连接到pos的位置 void splice( iterator pos, list &lst, iterator del );//插入lst中del所指元素到现链表的pos上 void splice( iterator pos, list &lst, iterator start, iterator end );//用start和end指定范围。 26.swap() 交换两个list 语法： void swap( list &lst );// 交换lst和现链表中的元素 27.unique() 删除list中重复的元素语法: void unique();//删除链表中所有重复的元素 void unique( BinPred pr );// 指定pr，则使用pr来判定是否删除。
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迭代器：

迭代器是一种对象，它能够用来遍历STL容器中的部分或全部元素，每个迭代器对象代表容器中的确定的地址。迭代器修改了常规指针的接口，所谓迭代器是一种概念上的抽象：那些行为上象迭代器的东西都可以叫做迭代器。然而迭代器有很多不同的能力，它可以把抽象容器和通用算法有机的统一起来。

迭代器提供一些基本操作符：*、++、==、！ =、=。这些操作和C/C++“操作 array元素”时的指针接口一致。不同之处在于，迭代器是个所谓的smart pointers，具有遍历复杂数据结构的能力。其下层运行机制取决于其所遍历的数据结构。因此，每一种容器型别都必须提供自己的迭代器。事实上每一种容器都将其迭代器以嵌套的方式定义于内部。因此各种迭代器的接口相同，型别却不同。这直接导出了泛型程序设计的概念：所有操作行为都使用相同接口，虽然它们的型别不同。

迭代器使开发人员不必整个实现类接口。只需提供一个迭代器，即可遍历类中的数据结构，可被用来访问一个容器类的所包函的全部元素，其行为像一个指针，但是只可被进行增加(++)或减少(--)操作。举一个例子，你可用一个迭代器来实现对vector容器中所含元素的遍历。如下代码对vector容器对象生成和使用了迭代器：

vector<

int

> the_vector;

vector<

int

>::iterator the_iterator;

for

int

i = 0; i < 10; i++)

the_vector.push_back(i);

int

total = 0;

the_iterator = the_vector.begin();

while

(the_iterator != the_vector.end())

total += *the_iterator;   the_iterator++;

cout <<

"Total="

<< total << endl;

提示：通过对一个迭代器的解引用操作（*），可以访问到容器所包含的元素。

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