顺序容器(array,list,forward_lisy,deque,vector,string)

概览

类别	特点
vector	可变大小数组，支持快速随机访问，在尾部之外的位置增减元素可能很慢
deque	双端队列，支持快速随机访问，在头尾位置增删速度很快，中间位置增删元素的代价（可能）很高
list	双向链表，只支持双向顺序访问，在任何位置增删都很快
forward_list	单向链表，只支持单向顺序访问，在任何位置增删都很快
array	固定大小数组，支持快速随机访问，不能添加或删除元素
string	与vector相似的容器，但用于保存字符，随机访问快，尾部增删快

• array
• 除了固定大小的array以外，其他容器都提供高效灵活的内存管理。我们可以增删元素，扩张/收缩容器大小。
• string和vector
• 将元素保存在连续的内存空间，因此由下标计算其地址是十分快速的。但是在中间位置添加元素十分耗时，需要将后面的元素全部后移一个位置。而且可能出现空间不够用，则重新分配更大的空间，则所有元素都要移动
• lisi和forward_list
• 两个设计的目的就是为了能够更快的增减元素，但是缺点是不能随机访问。要访问一个元素，只能遍历整个链表
• 且，与deque,array,vector相比，链表额外的内存开销很大
• deque
• 头尾增删速度快，和list相当

通常，使用vector是最好的选择，除非你有很好的理由选择其他容器

• 如果程序有很多小的元素，且空间的额外开销很重要，则不要用list和forward_list
• 随机访问应使用vector/deque
• 要求中间插入元素，则用list

如果程序只有在读取输入时才需要在容器中间位置插入元素，随后随机访问元素，则：

• 一种方法是：通常可以很容易的想vector追加数据，然后再调用sort()来重排容器中的元素，从而避免在中间插入
• 另一种：输入阶段使用list，而当输入结束后，将list拷贝进入一个vector

如果不确定用哪种融器，则可以在程序中使用list和vector的公共操作：迭代器，而不实用下标操作，避免随机访问。这样在必要时即可选择使用vector或者list

获取迭代器	操作/意义
c.begin，c.end()	返回指向c首尾迭代器
c.cbegin()，c.cend()	返回const_iterator
c.rbegin()，c.rend()	反向迭代器reverse_iterator，即++则是上一个元素
c.crbegin()	const_reverse_iterator

• 迭代器
• end表示的是指向最后一个元素的下一个位置的地址
• 编写程序时应保证 begin>=end
• 当不需要写访问时，应使用cbegin()，cend()

auto it7 = a.begin(); //仅当a是const时，it7是const_iterator
auto it8 = a.cbegin(); //it8是const_iterator

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• auto
• 一个auto只能推断同一类型

//auto只能推断同一类型
vector<int> v1;
const vector<int> v2;
auto it1 = v1.begin(), it2 = v2.begin();
auto it3 = v1.cbegin(), it4 = v2.cbegin();
//auto只能推断同一类型，因此auto it1 = v1.begin(), it2 = v2.begin();是错误的
//可以写成:
auto it1 = v1.begin();
auto it2 = v2.begin();

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容器定义和初始化

• 将一个容器初始化为另一个容器的拷贝时，两个容器的容器类型和元素类型都必须相同
• 拷贝还可以用两个迭代器：迭代器的起始
• 或者一个迭代器一个元素进行拷贝：即拷贝元素，直到（但不包括）it指向的元素：

list<string> authors = {"AAA"，"BBB"，"CCC" ...};
deque<string> authList(authors.begin，it)；
//用迭代器进行初始化，就不用管容器类型是否相同，只需要管元素类型即可

• 列表初始化
• list<string> authors = {"Milton", "Shake", "Austen"};//三个元素
• vector<int> ivec(10, -1)；//10个元素，都是-1
• list<string> svec(10,"hi!"); //10个元素，每个都是“hi!”
• list<int> ivec(10); //10元素，默认初始化为0
• deque<string> svec(10); //10个元素，每个都是空的string

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• array和内置数组
• array和内置数组都是固定大小的数组，不能改变
• 内置数组不支持拷贝赋值
• array支持拷贝赋值：
• array<int, 42>;//保存42个int的数组
• int a[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
• int b[10] = a; //错误，内置数组不能拷贝赋值
• array<int, 10> arr1 = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
• array<int, 10> arr2 = arr1; //正确，但是要求数组大小和元素类型一致

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代码	操作/意义
swap(a,b)	交换a,b内的元素，速度比从b向a拷贝元素快得多
assign操作不适用与关联容器和array	仅适用于顺序容器
seq.assign(a)	将seq内的元素替换为a内的元素
seq.assign(ite1, ite2)	将seq内的元素替换为迭代器所表示范围内的元素
seq.assign(n,t)	将seq中的元素替换为n个值为t的元素

• swap 在交换其他容器时，是将其指针指向交换，因此交换时间是常数，且交换后容器的迭代器，引用和指针失效。
• swap在交换array时，是真的对元素进行交换，交换时间和元素多少成正比

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• 容器运算符
• 大于号>，小于号<的意义：首先逐个元素进行比较，对应元素相等，则比较下一个元素，最后元素谁大就是谁大
• 如果两个容器元素相同，但是一个容器更大，则该容器大
• 如果量容器大小，和元素都相等，则这两个容器相等
• 其本质是对容器中的元素进行比较，因此如果容器的元素无法比较。则容器也无法比较

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• 顺序容器特有的操作

• 注意，向一个vector,string 或deque插入元素会使所有指向容器的迭代器，指针和引用失效
  ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2019030517054520.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4MDk2OTg5,size_16,color_FFFFFF,t_70

• 除了array和forward_list之外，其他的顺序容器（包括string）都支持push_back。

• 我们用来初始化容器的，或者填充容器的，是对象值的拷贝，而不是对象本身

//甚至我们可以这么操作：
string word;
while(cin>> word)
	container.push_back(word); //这个容器可以是vector.list,deque
------------------------------------------------
//并且，由于string是一个字符容器，因此，我们可以这么操作：
void func(size_t cnt, string &word)
{
	if(cnt > 1)
		word.push_back('s'); //向字符word中添加字符‘s'
}

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• push_front
• list, forward_list, deque 还支持push_front,即在首位置添加元素

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• insert（iter, word）
• 将会在指定迭代器的前面添加元素word。（这是为了能在首元素前插入元素）
• 在vector、deque和string中任何位置插入元素都是合法的，但是可能会很耗时
• insert的返回值，是当次插入的第一个元素的迭代器

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• 插入范围元素

代码	操作/意义
A.insert(A.end(), 10, “adsg”);	在A的结尾添加是个元素，每个都初始化为”asdg"
A.insert(A.begin(), B.end()-2, B.end())	将B的末尾两元素添加到A的开始位置
A.insert(A.begin(), A.end()-2, A.end())	如果给insert传递迭代器，则不能指向添加元素的目标容器

• 要访问或者使用容器内的元素，一定要先验证容器是否为空
• c.front() :代表的容器C的首元素
• c.back() :代表的容器C的尾元素

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• 下标操作和安全的随机访问
• 能快速随机访问的容器，都能够下标访问。比如：string, vector, deque, array
• 执行下标访问时，要保证不越界

vector<string> vec; //空vector
cout<< vec[0]; //错误，因为是空的vector
cout<<vec.at(0); //程序不会报错，但是会返回一个out_of_range异常

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• 删除元素
• 删除元素之前，必须确保它是存在的
• 删除deque除首尾之外的任何元素都会使得所有迭代器、引用和指针失效
• 而对于vector或string，则从删除点向后的迭代器、引用和指针失效

代码	操作/意义
A.erase( iter )	删除某一元素
A.erase( iter1, iter2 )	删除范围内元素，返回最后一被删元素的下一位置的迭代器
A.clear()	清空所有元素

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• 改变容器大小

• c.resize(n). 将容器大小变为n，若为缩小，就将多余元素抛弃

• c.resize(n, t). 将容器大小变为n，增加的元素都初始化为t

• 所以，一定要切记，对容器大小进行变更后，迭代器，引用，指针可能无效，因此使用一定要谨慎，最好重新更新一次

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• vector是如何增长的
• 通常分配的vector都比我们预设的要大一些，这是为了防止我们每添加一次元素，就要重新分配空间，移动元素，这会很耗时。
• 这样我们在对vector添加新的元素的时候，效率就会更高，其扩张操作通常比list和deque还要快

代码	操作/意义
c.reserve(n)	分配至少能容纳n个元素的内存空间,它不改变容器中元素的数量，他只影响容器预先分配的内存空间。函数只适用于vector,string
c.capacity()	返回值：在不重新分配内存的情况下，还能存储多少元素。函数只适用于vector,string
c.shrink_to_fit()	将容器的c.capacity()大小缩小为size()的大小。函数只适用于vector,string,deque

• string的一些操作
• 一些find,conpare操作等。太多了，不想看
• 
• compare
• 
• 数值与字符串的转换

int i =42;
string s = to_string(i); //将整数i转换为字符表示形式
double d = stod(s); //将字符串转变为浮点
int a = stoi(s); //将字符串转变为浮点
float f = stof(s); //将字符串转变为float

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使用:----------居左
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第一列	第二列	第三列
第一列文本居中	第二列文本居右	第三列文本居左

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$\Gamma(z) = \int_0^\infty t^{z-1}e^{-t}dt\,.$

你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

新的甘特图功能，丰富你的文章

• 关于 甘特图 语法，参考 这儿,

UML 图表

可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图：:

这将产生一个流程图。:

• 关于 Mermaid 语法，参考 这儿,

FLowchart流程图

我们依旧会支持flowchart的流程图：

• 关于 Flowchart流程图 语法，参考 这儿.

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1. 注脚的解释 ↩︎