C++primer 第九章筆記初稿

2019-11-10 17:08:15

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9.1 順序容器

性質：容器中元素的順序與加入的位置相對應，為使用者提供了控制元素存儲和訪問順序的能力。

六大順序容器

名稱	功能	特點>
vector	可變大小數組	支持快速隨機訪問，除尾部外插入、刪除較慢
deque	雙端隊列	支持快速隨機訪問，頭尾外插入刪除較慢
list	雙向列表	支持雙向順序訪問，任何位置插入刪除很快
forward_list	單項列表	支持正向順序訪問，任何位置插入刪除很快
array	固定大小數組	支持快速隨機訪問，不能添加刪除
string	字符串	支持快速隨機訪問，除尾部外插入、刪除較慢

list與forward_list相較有更大的額外內存消耗。 array相比內置數組更為安全。標準庫運行效率較高，應當優先選擇標準庫而不是原式數據結構。如果程序只要在讀取時才會向容器中間插入數據，可以設定一個list緩沖。

9.2順序容器概覽（一般操作）

類型與函數	描述
iterator	迭代器
const_iterator	只讀迭代器
size_type	無符號整型，描述容器大小或迭代器位置差
difference_type	帶符號整型
value_type	元素類型
reference	元素左值類型，與value_type&相似
const_reference	const左值
C c, C c(c2), C c(b,e)	構造函數
C c{a,b,c,d…}	構造函數
C c(n), C c(n,t)	構造函數，n為個數，t為初始值
c1=c2, c1={a,b,c,d,…}	賦值
a.swap(b), swap(a,b)	交換
c.size()	元素個數（不支持forward_list）
c.max_size()	容器可保存最多元素個數
c.empty()	確認容器是否為空
c.insert(args)	插入元素
c.emplace(inits)	構造一個元素
c.erase(args)	刪除元素
c.clear()	清空容器
reverse_iterator	逆尋址迭代器
const_reverse_iterator	只讀逆尋址迭代器
c.rbegin(), c.rend(), c.crbegin(), c.crend	返回逆尋址迭代器

對于C c(b,e)的構造方法，C所聲明的容器元素類型，必須與b e的類型相容（不一定一樣，除array）。

比較運算符必須要求容器中的元素允許元素運算。

迭代器有公共的接口，forward_list不支持自減操作。

對反向迭代器使用自增，等價于正向迭代器遞減。

迭代器初始化與拷貝初始化區別

list<string> ls;vector<const char*> vcc;list<string> ls2(ls);//正確無疑deque<string>ds(ls);//錯誤，容器種類不同 vector<string>vs(vcc)//錯誤，容器元素類型不同forward_list<string>fs(vcc.begin(),vcc.end());//正確 array支持容器直接拷貝（內置數組當然不行），但是類型和長度必須都一致。不支持assign與列表賦值。

9.3 順序容器操作

賦值與交換

交換兩個容器的元素通常比拷貝元素快，除array不涉及任何元素拷貝、刪除、插入，故在常數時間完成。

賦值會導致左值容器的迭代器、引用、指針失效，而交換會導致所有迭代器、引用、指針失效（array,string除外）。

assign

assign(b,e)：b和e不能是調用容器的迭代器。assign(n,t)：全部替換，沒有部分替換的方法。

交換兩個array用線性時間，但是元素值改變的同時迭代器所表示的位置不變。

添加元素

push_back()

不支持forward_list。本質是添加拷貝。返回void。

push_front

支持list，forward_list，deque。在最開頭插入元素，返回void。

insert

對push_front不支持不代表對insert插入開頭不支持。

在迭代器指向元素之前插入，且返回第一個插入元素的迭代器。

通過將返回值賦值給原迭代器，可實現在同一位置反復插入元素。

也有返回void版本的insert方法。

emplace :直接進行初始化

訪問元素

front：返回首元素的引用，通過*(c.begin())也可得到。

back：返回尾元素的引用，forward_list無，通過*(c.end()-1)也可得到。

at(n)：返回下標為n的元素的引用。

刪除元素

pop_front， pop_back

pop_back不支持forward_list，pop_front不支持vector、string。

分別刪除首元素與尾元素，容器不可為空，返回void。

erase：

刪除單個或范圍元素，返回被刪除的最后一個元素之后的迭代器。

刪除單個尾后迭代器是未定義的，范圍包含尾后迭代器是可以的。

forward_list

特殊原因：作為單向鏈表，無法通過簡答方法獲得元素的前驅，故通過改變給定元素之后的元素來實現。

insert_after：返回指向最后一個插入元素的迭代器。

emplace_after(p,args)：插入元素args，返回指向插入元素的迭代器。

erase_after(p)：刪除p指向位置之后的元素，返回指向被刪除元素之后的迭代器。

erase_after(b,e)：刪除[b,e)之間的元素，且返回指向被刪除元素之后的迭代器。

在forward_list中，通常會有兩個變量，一個記錄當前迭代器，一個記錄前驅迭代器。

forward_list<int> fl = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};auto PRev=fl.before_begin();auto curr=fl.begin();while(curr!=fl.end()){ if (*curr % 2) curr = fl.erase_after(prev); else prev = curr++;}

注意點：一旦涉及到容器的插入刪除，不要緩存迭代器（end()），應當每次使用都調用一次。

9.4 vector對象的增長方式

capacity：當前容器上限元素個數reserve：給容器分配更大的空間（小于等于當前空間不會報錯，但是什么也不做）

shrink_to_fit：將上限減少到與size()相匹配的大小。

vector重新分配內存時一般上限*2。

9.5 string的額外操作

構造方法

(cp,n) cp指向的數組中的，前n個元素的拷貝。如果不傳遞n，指針所指向的數組必須以 ‘/n’ 結尾！

(s2,pos2) 從string類對象s2的下標pos2開始的拷貝，pos2大于s2.size()為未定義的行為。

(s2,pos2,len2) 從string類對象s2的下標pos2開始len2個字符的拷貝，pos2大于s2.size()為未定義的行為，len2過長不影響正常運行。

s.substr(pos,n) 返回字符串s從pos到pos+n-1的子串的拷貝。

其他操作

存在基于下標運算的insert、erase、assign方法。

append(args)：類似于”+”。

replace(range,args)：range為pos開始len長個字符，或者是一對迭代器。

搜索操作

返回值：string::size_type或string::npos。

find(args) 返回調用對象中第一個匹配s的位置的下標，不存在則返回npos。

rfind(args) 返回調用對象中最后一個匹配s的位置的下標，不存在則返回npos。find_first_of(args)、find_last_of(args) 返回第一次/最后一次args中任一字符出現的位置。find_first_not_of(args)、find_last_not_of(args) 返回第一次/最后一次不在args中出現的字符位置。樣例：查找數字字符 #include <iostream>#include <cstring>using namespace std;int main(){ string s="ab2c3d7R4E6"; string sn="0123456789"; string::size_type pos=0; while((pos=s.find_first_of(sn,pos))!=string::npos){ cout<<s[pos]<<endl; pos++; } pos=0; while((pos=s.find_first_not_of(sn,pos))!=string::npos){ cout<<s[pos]<<endl; pos++; } return 0;}

compare方法：類似于strcmp。

數值轉換：一般為sto + 類型首字母 + (s,p,b)，p為第一個非數值字符的下標，b為基數默認10。 string s="a=1";int i=stoi(s.substr(s.find_first_of(0123456789)));