第九章 顺序容器

一个容器就是一些特定类型对象的集合。顺序容器为程序员提供了元素存储和访问顺序的能力，这种顺序不依赖于元素的值，只与元素加入容器时的位置相对应。而关联容器则根据关键字的值来存储元素。

1.概述

string和vector将元素保存在连续的内存空间，所以支持连续随机访问，在尾部插入数据快，在其他地方插入数据慢，因为要挪动很多。

list和forward_list不支持元素随机访问，访问一个元素只能遍历，但在任意位置添加删除都很快。

deque是双端队列，支持快速随机访问，在两端添加删除快。

array是固定大小数组，支持快速随机访问，不能添加或者删除元素。

**通常vector是最好的选择。**23333

2.容器库概览（所有容器都适用的操作）

每个容器定义在一个头文件内。

容器均被定义为模板类（模板分为类模板和函数模板）。

1.可以保存的类型

顺序容器几乎可以保存任意类型的元素，容器的元素可以是另一个容器。

vector<vector> lines;`

2.迭代器

迭代器有公共的接口。**如果一个迭代器提供某个操作，那么所有提供相同操作的迭代器对这个操作的实现方式都相同。**例如标准容器类型的迭代器都允许访问容器中的元素，而所有迭代器都是通过解引用运算符来实现这个操作，类似标准库迭代器都定义了递增运算符。

**迭代器范围：**一对迭代器，指向同一个容器中的元素或者是尾后元素，而且end不在begin之前，那begin和end构成一个迭代器范围。迭代器范围是左闭合区间，即[begin,end).

3.容器类型成员

比如size_type, iterator, const_iterator这些。

反向迭代器的++得到上一个元素。

3.begin和end成员

a.begin(); //返回第一个元素

a.rbegin(); //返回反向迭代器

a.cbegin(); //返回const迭代器

4.容器定义和初始化

每个容器类型都定义了一个默认构造函数，除了array之外，其它容器的默认构造函数都会创建一个指定类型的空容器，且都可以接受指定容器大小和元素初始值的参数。

可以将一个容器初始化为另一个容器的拷贝；可以列表初始化；只有顺序容器的构造函数才接受初始化中的大小参数。

array初始化需要考虑大小，array<int 10>，以及内置数组类型虽然不能拷贝，但是array可以的哦（不愧是你）

5.赋值和swap

可以直接赋值，要求运算对象具有相同的类型。或者用assign（array除外），将一个容器的子序列赋值给另一个容器。

swap(a,b)交换a,b中的元素，对于array，交换时真正交换了元素，对于其它的只是交换了内部数据结构，也就是说iter在交换前指向a[3]，交换后指向b[3]。

6.容器大小操作

成员函数size返回容器中元素数目（forward_list不支持），empty在size为0时返回true，max_size返回一个大于等于该类型容器能容纳最大元素数的值。

7.关系运算符

比较两个容器实际上是进行元素的逐个比较，容器的关系运算符使用元素的关系运算符完成比较。

每个容器类型都支持==和!=，除了无序关联容器其他的都支持>, <, >=, <=。

3.顺序容器操作

顺序容器和关联容器的不同之处在于二者组织元素的方式，这些不同之处直接关系到元素如何存储，访问，添加及删除。

1.向顺序容器添加元素

向vector, string, deque中插入元素会使得所有指向容器的迭代器，引用和指针都失效。因为会引起整个对象存储空间的重新分配，需要分配新的内存，并将元素从旧的空间移动到新的空间。

1.push_back(vector, string, deque, list)

将一个元素追加到尾部。

当我们使用对象初始化容器或者把对象插入容器时，实际上放的都是拷贝，随后容器中元素的任何改变都不会影响到原始对象。

2.push_front(deque, list, forward_list)

将元素插入头部。可以实现插入4 3 2 1这种逆序。

3.insert(vector, string, deque, list, forward_list的insert比较特殊)

将元素插入到所指定位置之前。insert成员函数接受一个迭代器作为其第一个参数。

a.insert(iter, "hello")

在vector, string, deque中可能会很耗时间的哦

第一个参数后时要插入的内容，可以是一个字面值，也可以是元素数目和值，或者一对迭代器指定的范围（但是不能是目标容器的迭代器）。

新标准下，接受元素个数或范围的insert返回指向第一个新加入元素的迭代器，旧标准为void。

list<string> 1st;

auto iter=1st.begin();

while(cin>>word)

iter=1st.insert(iter,word);//iter一直指向第一个元素，相当于push_front

4.emplace

empalce_front, emplace, emplace_back分别对应push_front, insert, push_back，但是是构造而不是拷贝元素，用的时候看书吧。。。

2.访问元素

front成员函数和back成员函数。

c.front()相当于*c.begin(), c.back()相当于对last迭代器递减后解引用。forward_list不支持back成员函数。

访问成员函数（front,back,下标和at）返回的是引用，如果使用auto来保存函数的返回值，记得定义为引用类型。

不能访问空容器。

auto &v=c.back();

提供快速随机访问的容器都提供下标访问，下标运算符接受一个下标参数，返回容器中该位置元素的引用。或者使用at成员函数。

3.删除元素

删除deque中除首尾元素之外的元素会使所有迭代器，引用和指针失效；指向vector或string中删除点之后位置的迭代器，引用和指针会失效。

删除的成员函数有pop_back(), pop_front(), erase,clear。

4.特殊的forward_list操作

当添加或者删除一个元素需要访问前面的元素的链接，但是这个使单向链表。

forward_list未定义insert, emplace,和erase，而是定义了insert_after, emplace_after和erase_after。

5.改变容器大小resize

resize成员函数。

6.容器操作可能使迭代器失效

添加元素：

vector或者string，存储空间被重新分配了则迭代器引用指针都失效，未重新分配指向插入位置之后的迭代器引用指针失效；

deque，插入首尾位置迭代器会失效，但是指向存在元素的指针引用不失效，插入其他位置都会失效；

list和forward_list仍有效。

删除元素：

vector和string，指向删除元素之后的迭代器引用指针失效；

deque，删除尾元素则尾后迭代器失效，其它不影响；

list和forward_list不影响。

添加/删除vector, string, deque元素的循环程序必须考虑失效问题，所以必须保证每个循环步中都更新迭代器，引用或者指针。如果循环调用的是insert或者erase，那么更新迭代器很容易，因为这些操作都返回迭代器。

不要保存end的返回值，每次操作之后重新调用end多好啊，速度也快。

4.vector对象是如何增长的

vector将元素连续存储，添加元素每次都要重新分配内存空间。所以可以预留一些空间，虽然每次要移动所有元素，但是比重新分配内存高效。

1.管理容量的成员函数

c.capacity(); //不重新分配内存的话，c可以保存多少元素

c.reserve(); //分配至少能容纳n个元素的内存空间，不改变容器中元素的数量

2.capacity和size

size是指已经保存的元素数目，capacity是指在不分配内存空间的前提下最多可以保存多少元素

我笑死了shrink_to_fit只是一个请求，标准库不保证退还内存，那要他干嘛？？？

5.额外的string操作

标准库string类型定义了大量函数。

1.构造string的其它方法

2.substr操作

s.substr(pos,n); //返回一个string，包含s中从pos开始的n个字符的拷贝。

3.改变string的其它办法（append，replace）

insert和eraase除了可以接受迭代器指明位置，也可以用下标。

s.insert(s.size(), 5, ‘!’); //在s末尾插入5个感叹号

插入的可以是字符也可以是string。

append成员函数在string末尾直接插入。

s.append("hjkk");

replace成员函数相当于先erase再insert。

s.replace(11,3,"ghui"); //在s的11位置处删除后面的三个元素在加上ghui

p324有具体重载的操作。

4.string搜索操作find

string提供了6和搜索函数，每个有四个重载。

搜索返回string::size_type值，表示匹配发生位置的下标，是一个unsigned类型，因此不用int或者其它有符号的类型来保存，可以用auto；

**搜索失败返回名为string::npos的static成员，**标准库将npos定义为一个const string::size_type类型，并初始化为-1。

最简单的函数为find，大小写敏感。

查找第一次/最后一次出现的位置。查找任何一个字符第一次/最后一次出现的位置。查找第一个/最后一个不在其中的字符。

可以指定从哪里搜索，可以逆向搜索（rfind）。

5.compare函数

类似于c中的strcmp。具体看书吧

6.数值转换

字符1和字符5在一起表示数值15

int i=42;

string s=to_string(i); //转换为字符形式

double d=stod(s); //转换为数字

要转换为数值的string中第一个非空白字符必须是数值中可能出现的字符（+，-，.，0123456789）

如果不能转换。函数抛出invalid argument异常，如果转换得到的数值无法用任何类型表示，抛出out_of_range的异常。

6.容器适配器

适配器是标准库中的一个概念，本质上是一种机制，让某种事物的行为看起来像另一种事物。

容器，迭代器和函数都有适配器，一个容器适配器接受一种已有的容器类型，让其行为看起来像一种不同的类型。

除了顺序容器外，标准库还定义了三个顺序容器适配器：stack, queue和ppriority_queue。stack接受一个顺序容器（除了array和forward_list），让其操作看起来像一个stack一样。

1.定义适配器

所有适配器都要求容器具有添加，删除及访问尾元素的能力，所以不能用array和forward_list。

stack要求push_back, pop_back,back，所以可以使用除以上两种的其它；

queue要求back, push_back, front, push_front，所以可以构造于list或者deque；

ppriority_queue除了front, push_back, pop_back外好需要随机访问能力，所以可以构造于vector或者deque。

每个容器适配器都基于底层容器类型的操作定义了自己的特殊操作，我们只可以调用适配器操作，而不能使用底层容器类型的操作，例如stack的不能调用push_back，只能调用push。

2.栈适配器

stack类型定义在stack头文件中，默认基于deque实现。

先进后出。

3.队列适配器

queue和ppriority_queue适配器定义在queue头文件中。

先进先出。

最后

以上就是无奈毛巾为你收集整理的c++ primer学习笔记 第九章第九章 顺序容器的全部内容，希望文章能够帮你解决c++ primer学习笔记 第九章第九章 顺序容器所遇到的程序开发问题。

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