【ACM学习】【STL】容器的基本功能与分类
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2024-01-17 17:28:23
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14天阅读挑战赛

文章目录

  • 前言
  • STL指南
  • STL容器的基本功能与分类
    • 基本功能
      • 1. `S s1`
      • 2. `s1 op s2`
      • 3. `s1.begin()`
      • 4. `s1.end()`
      • 5. `s1.clear()`
      • 6. `s1.empty()`
      • 7. `s1.size()`
      • 8. `s1.swap(s2)`
      • 9. `s1.rbegin()`
      • 10. `s1.rend()`
    • STL容器分类

前言

本文的所有语句都经本人验证，均正确使用。
由于本文涉及内容比较多，为了尽可能的讲详细些，会把各种例子附上，所以代码样例会比较多，也为了更好的布局，本系列将分开讲解，并且前期为了更加贴合实战需求，暂时只对一些常用的STL容器和基本功能进行讲解，后期有时间会一一补上。

本文STL系列知识参考《C++语言程序涉及（第5版）》

STL指南

  • 容器的基本功能与分类
  • 顺序容器
    • 顺序容器的基本功能
    • 5种顺序容器的特性
      • 向量
      • 双端队列
      • 列表
      • 单向链表和数组
    • 顺序容器的插入迭代器
    • 顺序容器的适配器
  • 关联容器
    • 关联容器的分类及基本功能
    • 集合
    • 映射
    • 多重集合与多重映射
    • 无序容器

STL容器的基本功能与分类

STL有13种基本容器(
顺序容器：vector,deque,list,forward_list,array
关联容器：set,multiset,map,multimap,unorder_map,unorder_set,unorder_multimap,unorder_multiset
)，每种都不一样，这里先从共性着手。

以下的功能对于13种STL容器都适用

基本功能

设S为一种容器，s1和s2是S类型的实例。

1. S s1

默认构造一个没有如何元素的空容器

2. s1 op s2

op可以是==,!=,<,>,<=,>=之一，对两个容器之间元素按字典序比较

int main() {int n;cin>>n;vectorvec1;for(int i=1;i<=n;i++){vec1.push_back(i);}copy(vec1.begin(),vec1.end(),ostream_iterator(cout," "));cout<vec2;for(int i=2;i<=n+1;i++){vec2.push_back(i);}copy(vec2.begin(),vec2.end(),ostream_iterator(cout," "));cout<

终端：

4
1 2 3 4 
2 3 4 5 
1

vec1

3. s1.begin()

返回指向s1第一个元素的迭代器

4. s1.end()

返回指向s1最后一个元素的下一个元素位置的迭代器

使用方法：

S::iterator it1=s1.begin();
S::iterator it2=s1.end();

int main() {int n;cin>>n;vectorvec1;for(int i=1;i<=n;i++){vec1.push_back(i);}copy(vec1.begin(),vec1.end(),ostream_iterator(cout," "));cout<::iterator it=vec1.begin();cout<<*it<::iterator it2=vec1.end();cout<<*(it2-1)<

终端：

4
1 2 3 4 
1
2
1
4

可以看到，it迭代器可以自增或自减，并且可以通过*(it+n)来指定后面第n个位置的元素

5. s1.clear()

将s1内容清空

6. s1.empty()

返回布尔值，判断s1是否为空

7. s1.size()

返回s1的元素个数

8. s1.swap(s2)

将s1容器和s2容器的内容交换

int main() {int n;cin>>n;vectorvec1;for(int i=1;i<=n;i++){vec1.push_back(i);}copy(vec1.begin(),vec1.end(),ostream_iterator(cout," "));cout<vec2;for(int i=2;i<=n+1;i++){vec2.push_back(i);}copy(vec2.begin(),vec2.end(),ostream_iterator(cout," "));cout<(cout," "));cout<(cout," "));cout<

终端：

4
1 2 3 4 
2 3 4 5
2 3 4 5
1 2 3 4

可以看到，s1.swap(s2)使两者的内容都发生了交换，而不仅仅是s1

事实上，上述提到的13种容器大部分都是可逆容器（除了少数如slist(单向链表)仅提供前向迭代器的容器），它所提供的迭代器是双向迭代器，可以对容器元素进行双向遍历，在后文将会一一列出STL的容器类别。

故逆向迭代器的函数：

9. s1.rbegin()

得到指向容器最后一个元素的逆向迭代器

10. s1.rend()

得到指向容器第一元素的前一个位置的逆向迭代器

使用方法：

S::reverse_iterator it1=s1.rbegin();
S::reverse_iterator it2=s1.rend();

int main() {vectorvec1;for(int i=1;i<=4;i++){vec1.push_back(i);}copy(vec1.begin(),vec1.end(),ostream_iterator(cout," "));cout<::iterator it=vec1.begin();vector::iterator it2=vec1.end();vector::reverse_iterator it3=vec1.rbegin();vector::reverse_iterator it4=vec1.rend();cout<<*(it3)<

终端：

1 2 3 4 
4
3
1
2

s1.rbegin()指向最后一个元素+n表示向第一个元素方向移动n个单位元素
s1.rend()指向第一元素之前的一个元素，-n表示向最后元素方向移动n个单位
为了方便理解，我们将元素顺序从左到右表示正方向，s1.begin()++和s1.end()++表示向右移动，s1.begin()–和s1.end()–表示向左移动，而s1.rbegin()和s1.rend()正好相反，当然了这里的s1.begin(),s1.end(),s1.rbegin(),s1.rend()都是一个常迭代器，并不可以改变，上述表示只是为了方便理解。
准确地说，iterator的实例it可以使用it++，it+n（n是一个常数），而s.begin/end/rbegin/rend则不可以改变，但是可以通过+n来指向第n个位置元素
下面用一个例子说明：

int main() {listl(4,2);vectorvec1={1,2,3,4};copy(vec1.begin(),vec1.end(),ostream_iterator(cout," "));cout<::iterator it=vec1.begin();cout<<*(it+2)<
1 2 3 4 
3
3

这里有一点是与下一篇博客讲到的初始化顺序容器对象矛盾的，需要特别注意。

输出容器的内容，以空格为分隔符
正向输出：

copy(vec.begin(),vec.end(),ostream_iterator(cout," "));

逆向输出：

copy(vec.rbegin(),vec.rend(),ostream_iterator(cout," "));

迭代器的等价关系：
base()会返回构造该逆向迭代器的那个迭代器

s1.rbegin()==S::reverse_iterator(s1.end())
s1.rbegin().base()==s1.end()
s1.rend()==S::reverse_iterator(s1.begin())
s1.rend().base()==s1.begin()

随机访问容器所提供的迭代器是随机访问迭代器，支持对容器元素的随机访问。

  1. s1[n] 获取容器的第n个元素，等价于s1.begin()[n]

int main() {vectorvec1;for(int i=1;i<=4;i++){vec1.push_back(i);}copy(vec1.begin(),vec1.end(),ostream_iterator(cout," "));cout<

输出：

1 2 3 4 
3
4
4
1

[]里面可以是负数，正负号表示移动方向，该用法对于begin,end,rbegin,rend都适用，且要注意这四种迭代器所指位置与方向的区别

STL容器分类

容器名名称头文件概念
vector向量随机访问容器、顺序容器
deque双端队列随机访问容器、顺序容器
array数组随机访问容器、顺序容器
forward_list单向链表单向访问容器，顺序容器
list列表可逆容器、顺序容器
set集合可逆容器、关联容器
multiset多重集合可逆容器、关联容器
map映射可逆容器、关联容器
multimap多重映射可逆容器、关联容器
unordered_set无序集合可逆容器、关联容器
unordered_multiset无序多重集合可逆容器、关联容器
unordered_map无序映射可逆容器、关联容器
unordered_multimap无序多重映射可逆容器、关联容器
词库加载错误:未能找到文件“E:\highferrum_mysql\Configuration\Dict_Stopwords.txt”。

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