c++学习记录(五)


上一篇文章已经开始涉及到容器部分了,这篇文章继续补充容器相关的记录。

1、容器补充

1、向容器中传入自定义类型的参数

这里比较常见的数据类型还是我们写一个类,类中可以由多种不同的参数,如下所示:
在这里插入图片描述
向容器中写入不同类型的参数主要有下面的两种方式:分别是直接写入和写入地址
在这里插入图片描述
下面是采用地址的方式写入:
在这里插入图片描述
最终输出结果如下:
在这里插入图片描述
源代码如下:

#include<vector>
#include<string>
#include<iostream>

using namespace std;

//自定义数据类型
class Person 
{
    
    
public:
	Person(string name, int age) 
	{
    
    
		mName = name;
		mAge = age;
	}
public:
	string mName;
	int mAge;
};
void test01() 
{
    
    
	vector<Person> v;
	//创建数据
	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);
	v.push_back(p5);
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) 
	{
    
    
		cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl;
	}
}
void test02() 
{
    
    
	vector<Person*> v;

	Person p1("aaa", 10);
	Person p2("bbb", 20);
	Person p3("ccc", 30);
	Person p4("ddd", 40);
	Person p5("eee", 50);

	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);
	v.push_back(&p5);
	for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) 
	{
    
    
		Person * p = (*it);
		cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl;
	}
}
int main() 
{
    
    
	cout << "下面采用传入对象的方式" << endl;
	test01();
	cout << "下面采用传入指针的方式" << endl;
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

2、容器的嵌套

容器嵌套输出如下:
在这里插入图片描述
输出如下:
在这里插入图片描述
代码如下:

#include<vector>
#include<string>
#include<iostream>

using namespace std;


//容器嵌套容器
void test01() 
{
    
    
	vector<vector<int>>v;
	vector<int> v1;
	vector<int> v2;
	vector<int> v3;
	vector<int> v4;

	for (int i = 0; i < 4; i++) 
	{
    
    
		v1.push_back(i + 1);
		v2.push_back(i + 2);
		v3.push_back(i + 3);
		v4.push_back(i + 4);
	}
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);
	for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) 
	{
    
    
		for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) 
		{
    
    
			cout << *vit << " ";
		}
		cout << endl;
	}
}

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

2、STL常用容器

1、string容器

string是c++的字符串,但是它本质也是一个类,这里要区分一下string和char*,下面对比的列出他们的区别,如下所示:(本质上是一个包含与被包含的关系)

  • 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。

而且string类内部封装了很多成员方法,这些在c语言里面也有相关的影子,例如查找find,拷贝copy,删除delete 替换replace,插入insert这些方法,并且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。

下面用string构造函数

常见的一些原型如下:

  • 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

这四种情况分别对应下面的几个样例,同时输出我也附在旁边了,结果如下:
在这里插入图片描述
上面用的测试代码如下:

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;


void test01(void)
{
    
    
	string s1; 
	cout << "str1 = " << s1 << endl;

	const char* str = "hello world";
	string s2(str); 
	cout << "str2 = " << s2 << endl;
	string s3(s2);
	cout << "str3 = " << s3 << endl;
	string s4(10, 'a');
	cout << "str4 = " << s4 << endl;
}

int main() 
{
    
    
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

2、string的一些操作(字符串的赋值,拼接,查找等)

1、赋值

这里值得注意的就是这个操作了:

  • 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

测试样例如下:

void test01(void)
{
    
    
	string str1;
	str1.assign("hello c++");
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str2;
	str2.assign("hello c++", 5);
	cout << "str2 = " << str2 << endl;


	string str3;
	str3.assign(str3);
	cout << "str3 = " << str3 << endl;

	string str4;
	str4.assign(5, 'x');
	cout << "str4 = " << str4 << endl;
}

2、拼接

相关说明如下:

  • 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

测试样例:(测试样例和前面的说明在顺序上是一致的)

void test01(void)
{
    
    
	string str1 = "a";
	str1 += "bbbb";
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	str1 += ':';
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

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

	string str3 = "I";
	str3.append(" love ");
	str3.append("game abcde", 4);
	str3.append(str2, 4, 3); // 从下标4位置开始 ,截取3个字符,拼接到字符串末尾
	cout << "str3 = " << str3 << endl;
}

3、查找和替换

相关说明如下:

  • 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

测试样例:第一个是查找,第二个是替换

void test01()
{
    
    
	string str1 = "abcdefgde";
	int pos = str1.find("de");

	if (pos == -1)
	{
    
    
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else
	{
    
    
		cout << "pos = " << pos << endl;
	}
	pos = str1.rfind("de");
	cout << "pos = " << pos << endl;
}

void test02()
{
    
    
	string str1 = "abcdefgde";
	str1.replace(1, 3, "1111");
	cout << "str1 = " << str1 << endl;
}

4、比较

函数说明如下:(主要是比较是否相等)

  • 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

5、存取

存取的规则如下:

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

6、插入和删除

函数的使用说明如下:

  • 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

使用样例如下:

void test01()
{
    
    
	string str = "hello";
	str.insert(1, "111");
	cout << str << endl;

	str.erase(1, 3);  //从1号位置开始3个字符
	cout << str << endl;
}

7、子串

函数说如下:

  • 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

测试样例如下:

void test01()
{
    
    

	string str = "abcdefg";
	string subStr = str.substr(1, 3);
	cout << "subStr = " << subStr << endl;

	string email = "[email protected]";
	int pos = email.find("@");
	string username = email.substr(0, pos);
	cout << "username: " << username << endl;

}

个人感觉这个就有点像python了,这样处理字符串就会很方便了。

3、容器

1、基本概念

vector数据结构和数组非常相似,也称为单端数组,不同之处在于数组是静态空间,而vector可以动态扩展,这里的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。

容器可以由下面的图来表示:
在这里插入图片描述

2、容器的构造函数

容器的构造函数说明如下:

  • vector<T> 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。
  • 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。

下面是一个构造例子,如下所示:

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; //无参构造
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
    
    
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);

	vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
	printVector(v2);

	vector<int> v3(10, 100);
	printVector(v3);
	
	vector<int> v4(v3);
	printVector(v4);
}

运行结果如下:
在这里插入图片描述

3、赋值

给vector进行赋值的一些函数如下:

  • 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

操作示例如下:

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

	vector<int>v2;
	v2 = v1;
	printVector(v2);

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

	vector<int>v4;
	v4.assign(10, 100);
	printVector(v4);
}

运行结果如下:
在这里插入图片描述

4、容量和大小

对vector的容量和大小进行操作的相关功能函数如下:

  • 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

相关示例代码如下:

void test01()
{
    
    
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
    
    
		v1.push_back(i);
	}
	printVector(v1);
	if (v1.empty())
	{
    
    
		cout << "v1为空" << endl;
	}
	else
	{
    
    
		cout << "v1不为空" << endl;
		cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
		cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
	}

	//resize 重新指定大小 ,若指定的更大,默认用0填充新位置,可以利用重载版本替换默认填充
	v1.resize(15, 10);
	printVector(v1);

	//resize 重新指定大小 ,若指定的更小,超出部分元素被删除
	v1.resize(5);
	printVector(v1);
}

运行结果:
在这里插入图片描述
这里说明一下容器的容量和大小,下面图中很好的说明了这个机制:(来源:C++ vector容量和大小
在这里插入图片描述

就是说容量是动态申请的,容量的大小跟我们新增容器的算法有关系,大小就是元素的个数了。

5、插入和删除

插入和删除的一些函数如下所示:

  • 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

相关的使用示例如下所示:

void test01()
{
    
    
	vector<int> v1;
	//尾插
	cout << "尾部插入" << endl;
	v1.push_back(10);
	v1.push_back(20);
	v1.push_back(30);
	v1.push_back(40);
	v1.push_back(50);
	printVector(v1);
	//尾删
	cout << "尾部删除" << endl;
	v1.pop_back();
	printVector(v1);
	//插入
	cout << "中间插入" << endl;
	v1.insert(v1.begin(), 100);
	printVector(v1);

	v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
	printVector(v1);

	//删除
	cout << "头部删除" << endl;
	v1.erase(v1.begin());
	printVector(v1);

	//清空
	cout << "清空" << endl;
	v1.erase(v1.begin(), v1.end());
	v1.clear();
	printVector(v1);
}

运行结果如下所示:

在这里插入图片描述

6、数据存取

数据存取的相关函数如下所示:

  • 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

使用示例如下所示:

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

	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
    
    
		cout << v1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
	{
    
    
		cout << v1.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << "v1的第一个元素为: " << v1.front() << endl;
	cout << "v1的最后一个元素为: " << v1.back() << endl;
}

最终运行结果如下所示:
在这里插入图片描述

7、互换

互换容器主要是实现两个容器内的元素互换,相关函数如下所示:

  • swap(vec); // 将vec与本身的元素互换

使用示例如下所示:

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

	vector<int>v2;
	for (int i = 10; i > 0; i--)
	{
    
    
		v2.push_back(i);
	}
	printVector(v2);

	//互换容器
	cout << "互换后" << endl;
	v1.swap(v2);
	printVector(v1);
	printVector(v2);
}

运行结果如下所示:

在这里插入图片描述

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