C++容器屬于STL(標準模板庫)中的一部分(六大組件之一),從字面意思理解,生活中的容器用來存放(容納)水或者食物,東西,而C++中的容器用來存放各種各樣的數據,不同的容器具有不同的特性,下圖(思維導圖)中列舉除了常見的幾種C++容器,而這部分C++的容器與python中的序列有很多相似之處,也許這也很好地印證了江湖上“C生萬物”的說法。因本人是學完python后才學C++的,突然有種:“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”的感覺。因為python是偏向于頂層的語言,那時候什么迭代器,生成器之類的東西都不是非常清楚,然后在C++中又遇到了類似內容,便有了更好的理解,也許這就是很多人不建議初學者學習python的原因吧。
從這個命名就可以很好地理解,在線性代數中,向量是一維的結構,而在容器中,向量也是看似一維的存儲形式??梢岳斫鉃殚L度可變的數組。只不過在尾部增刪數據的時候效率最高,其他位置增刪數據則效率較低。舉個例子(開胃菜):
#include#includeusing namespace std;
// 程序的主函數
int main()
{vectorV;
V.push_back(1);
V.push_back(2);
V.push_back(1);
V.push_back(2);
cout<< V[0]<< endl;
system("pause");
return 0;
}
打印輸出:1
。
從上面的例子可以看出,向量和數組的用法極其類似。當然,容器還有一個極其好用的功能,就是容器的嵌套使用。
#include#includeusing namespace std;
// 程序的主函數
int main()
{vector>V;
vectorsub_V;
sub_V.push_back(1);
sub_V.push_back(2);
sub_V.push_back(1);
V.push_back(sub_V);
cout<< V[0][1]<< endl;
system("pause");
return 0;
}
打印輸出2
這個時候的向量可以看作是一個二維數組,當然比二維數組更加靈活、強大。
當然向量容器還有其他更加豐富的操作。比如:
int size = vec1.size(); //元素個數
bool isEmpty = vec1.empty(); //判斷是否為空
vec1.insert(vec1.end(),5,3); //從vec1.back位置插入5個值為3的元素
vec1.pop_back(); //刪除末尾元素
vec1.erase(vec1.begin(),vec1.end());//刪除之間的元素,其他元素前移
cout<<(vec1==vec2)?true:false; //判斷是否相等==、!=、>=、<=...
vector::iterator iter = vec1.begin(); //獲取迭代器首地址
vector::const_iterator c_iter = vec1.begin(); //獲取const類型迭代器
vec1.clear(); //清空元素
舉個最常見的例子:
#include#includeusing namespace std;
// 程序的主函數
int main()
{vectorV;
V.push_back(1);
V.push_back(2);
V.push_back(3);
for (vector::iterator it = V.begin(); it != V.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
cout<< endl;
cout<< "=========================="<< endl;
V.insert(V.begin() + 2,10);
for (vector::iterator it = V.begin(); it != V.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
system("pause");
return 0;
}
注意如果不是在其尾部插入數據,要傳入插入位置的迭代器。
打印輸出:
deque,顧名思義,從前后兩端都可以進行數據的插入和刪除操作,同時支持數據的快速隨機訪問。舉個例子:
#include#includeusing namespace std;
// 程序的主函數
int main()
{dequeD;
D.push_back(1);
D.push_back(2);
D.push_back(3);
for (deque::iterator it = D.begin(); it != D.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
cout<< endl;
cout<< "============在其索引2的位置插入10:"<< endl;
D.insert(D.begin() + 2,10);
for (deque::iterator it = D.begin(); it != D.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
cout<< endl;
cout<< "============在其頭部插入0:"<< endl;
D.push_front(0);
for (deque::iterator it = D.begin(); it != D.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
cout<< endl;
cout<< "============在其頭部彈出0:"<< endl;
D.pop_front();
for (deque::iterator it = D.begin(); it != D.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
system("pause");
return 0;
}
打印輸出:
列表是用雙向鏈表實現的,所謂的雙向鏈表,指的是既可以從鏈表的頭部開始搜索找到鏈表的尾部,也可以進行反向搜索,從尾部到頭部。這使得list在任何位置插入和刪除元素都變得非常高效,但是隨機訪問速度變得非常慢,因為保存的地址是不連續的,所以list沒有重載[]
運算符,也就是說,訪問list元素的時候,再也不像向量和雙端隊列那么方便,不可以像我們以前在C語言的時候,訪問數組那樣對其元素進行訪問。
一起來看個例子:
#include#includeusing namespace std;
// 程序的主函數
int main()
{//list的創建和初始化
listlst1; //創建空list
listlst2(3); //創建含有三個元素的list
listlst3(3, 2); //創建含有三個元素的值為2的list
listlst4(lst3); //使用lst3初始化lst4
listlst5(lst3.begin(), lst3.end()); //同lst4
cout<< "lst4中的元素有:"<< endl;
for (list::iterator it = lst4.begin(); it != lst4.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
cout<< endl;
cout<< "lst5中的元素有:"<< endl;
for (list::iterator it = lst5.begin(); it != lst5.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
cout<< endl;
system("pause");
return 0;
}
運行,打印輸出:
然后再來看一個元素的添加,排序的例子。
#include#include#includeusing namespace std;
// 程序的主函數
int main()
{//list的創建和初始化
listlst1; //創建空list
for(int i = 0; i< 10; i++)
lst1.push_back(9-i); //添加值
cout<< "lst1中的元素有:"<< endl;
for (list::iterator it = lst1.begin(); it != lst1.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
cout<< endl;
cout<< "對lst1中的元素進行排序:"<< endl;
lst1.sort();
for (list::iterator it = lst1.begin(); it != lst1.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
cout<< endl;
cout<< "在索引為5的地方插入999:"<< endl;
list::iterator insert_it = lst1.begin();
for (int i = 0; i< 5; i++)
insert_it++;
lst1.insert(insert_it, 3, 999);
for (list::iterator it = lst1.begin(); it != lst1.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
cout<< endl;
cout<< "刪除相鄰重復元素后:"<< endl;
lst1.unique(); //刪除相鄰重復元素
for (list::iterator it = lst1.begin(); it != lst1.end(); it++)
cout<< *it<< " ";
cout<< endl;
system("pause");
return 0;
}
運行后,打印輸出:
特別注意,由于list的底層是雙向鏈表,因此insert操作無法直接像向量
和雙端隊列
一樣直接插入數據,只能通過迭代器的自加移動到相應位置,再插入數據。
array和C語言中的數組沒有太大的區別,建立后只能存儲一種類型的數據,且不能改變大小。比較簡單,舉個例子:
#include#include#include
using namespace std;
// 程序的主函數
int main()
{arrayarr = {1, 3, 2};
cout<< "arr values:"<< std::endl;
for (array::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); it++) {cout<< *it<< " ";
}
cout<< endl;
cout<< "sizeof(arr) = "<< sizeof(arr)<< endl;
cout<< "size of arr = "<< arr.size()<< endl;
cout<< "max size arr = "<< arr.max_size()<< endl;
cout<< "empty = "<< (arr.empty() ? "no" : "yes")<< endl;
system("pause");
return 0;
}
當然,最常見的,array也支持嵌套,可以采用這樣的方式來構建二維(多維)數組,由于比較簡單,就不舉例了。
2.5 string(字符串)與vector相似的容器。專門用于保存字符。隨機訪問快。尾部插入刪除快。在部分說法中,string不算是STL容器,但是為了內容的完整性,我們還是將其一并學習。
#include#includeusing namespace std;
// 程序的主函數
int main()
{string s1 = "Bob:";
string s2("hellow world!");
for (int i = 0; i< s1.size(); i++)
{cout<< s1[i];
}
cout<< endl;
for (int i = 0; i< s2.size(); i++)
{cout<< s2[i];
}
cout<< endl;
cout<< s1 + s2<< endl;
s1.insert(s1.size(),"you say ");
cout<< s1 + s2<< endl;
system("pause");
return 0;
}
運行,打印輸出如下:
通過以上例子可以發現,與我們在C語言中學習的string并沒有多少區別,其實本身區別也不是很大,只是在創建了之后還可以添加元素(盲猜是新創建了一個同名的string,僅此而已),且添加元素的方式也很簡單,直接通過insert(插入位置,需要添加的字符串)
這樣的格式添加即可。上面一個例子是從末尾添加的,所以索引肯定是s1.size()
。當然還有字符串的相加,字符串的比較等,都是屬于更為基礎的內容,沒有添加到例子當中去,感興趣的同學可以自己找資料去學習。
map容器和python中的字典非常類似,或者說一模一樣。都是通過鍵值對的方式來存儲和訪問數據的,底層是通過紅黑樹來實現的。先來看個map的創建以及初始化的例子。
#include#include
運行,打印輸出如下結果:
從以上結果可以看出,其中數組直接賦值的方法最簡單直接,最容易理解。當然map保存的是鍵值對,所以前面的int類型數據(key)并不代表其位置。比方說,我們將其中的int修改為float也是可以的。代碼如下:
#include#include
當然,同其他的容器類型一樣,map同樣支持嵌套,比如:
#include#include
運行,打印輸出如下:
還有一個很重要的問題,就是map元素的刪除。map元素的刪除有好多種方法,下面僅僅列舉 常見幾種。
#include#include
運行后,打印輸出:
從上面的例子也可以看出,map中的鍵值對不一定是按照我們創建的順序保存數據,map會按照key的值內部進行排序,但是保持其鍵值對的對應關系不變。
set也是一種關聯性容器,它同map一樣,底層使用紅黑樹實現,插入刪除操作時僅僅移動指針即可,不涉及內存的移動和拷貝,所以效率比較高。從中文名就可以明顯地看出,在set中不會存在重復的元素,若是保存相同的元素,將直接視為無效,我們先來看個簡單的例子(關于set的創建和元素的添加等):
#include#include#includeusing namespace std;
// 程序的主函數
int main()
{vectorivec;
for (vector::size_type i = 0; i != 10; i++) {ivec.push_back(i);
ivec.push_back(i);
}
setiset(ivec.begin(), ivec.end());
cout<< "向量中的元素為:"<< endl;
for (vector::iterator it = ivec.begin(); it != ivec.end(); it++)
{cout<< *it<< " ";
}
cout<< endl;
cout<< "集合中的元素為:"<< endl;
for (set::iterator it = iset.begin(); it != iset.end(); it++)
{cout<< *it<< " ";
}
cout<< endl;
cout<< "向量的大小為:"<< endl;
cout<< ivec.size()<< endl;
cout<< "集合的大小為:"<< endl;
cout<< iset.size()<< endl;
system("pause");
return 0;
}
打印輸出:
上面例子的方法,相當于直接將向量的值賦給了集合,從而順便創建了集合,那么如果想通過逐一賦值的方式創建集合,又該如何編寫代碼呢?如何清除集合中的元素呢?以及是否知道某元素在集合中呢?同樣我們通過一段代碼來看一下。
#include#include#include#includeusing namespace std;
// 程序的主函數
int main()
{setset1;
set1.insert("the");
//刪除集合
while (!set1.empty())
{//獲取頭部
set::iterator it = set1.begin();
//打印頭部元素
cout<< *it<< endl;
//從頭部刪除元素
set1.erase(set1.begin());
}
setset2;
for (int i = 100; i< 110; i++)
set2.insert(i);
cout<< "set2中5出現的次數為:";
cout<< set2.count(5)<< endl;
set2.clear();
cout<< "set2清除之后的大小為:";
cout<< set2.size()<< endl;
system("pause");
return 0;
}
運行,打印輸出:
通過以上的例子可以發現,set可以直接通過insert()
方法添加數據,而數據內部是自動排序的,所以不用擔心數據的順序問題,當然也可以像map那樣,通過迭代器添加到指定位置,查詢set中有無該數據可以直接使用count()
方法,有則返回1
,無則返回0
。
這篇帖子是我在今年(2022)的國慶期間完成的,誠然放棄了很多游玩的時間,和親人團聚的時間,但是我一直相信努力的意義和重要性,很多時候我們不知道什么時候自己會成功,也不知道自己是否會成功,但我們仍需趁著年輕,努力一把,拼搏一把。在小說《牧羊少年奇幻之旅》中有這樣一句話:“當你想要某種東西時,整個宇宙會合力祝你實現愿望。”加油?。。?img src="/upload/otherpic22/9d800661d4a546b788ca3a3ab36a1966.jpg" alt="請添加圖片描述" />
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網頁題目:C++常見容器一網打盡-創新互聯
轉載來源:http://vcdvsql.cn/article42/cseoec.html
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