C++Review7_STL、容器、迭代器
我之前的博文中有专门的5篇整理并介绍了STL的概念:
STL1——整体介绍:https://www.cnblogs.com/grooovvve/p/10467794.html
STL2——泛型编程(模板类、迭代器):https://www.cnblogs.com/grooovvve/p/10467797.html
STL3——函数对象:https://www.cnblogs.com/grooovvve/p/10467800.html
STL4——算法:https://www.cnblogs.com/grooovvve/p/10491685.html
STL5——其他库总结:https://www.cnblogs.com/grooovvve/p/10491705.html
通过复习和提炼其实有助于加深对这些概念的理解。
STL 的英文全称叫做Standard Template Library,就是标准模板库的意思。
STL编程是一种泛型编程的思想。泛型的体现就是使用模板类来编程,模板类使得类可以独立于具体的数据类型;
这样子编程更加灵活,增强代码的复用;
STL中提供了一组容器、迭代器、函数对象、和算法的模板;STL是提供了一组模板;
====================================================
一、什么是容器:
容器是用来存储数据的,数据的类型可以是用户自定义的,也可以是预定义的。
这里主要要关注七大类容器:vector、list、deque、map、set、stack、queue;
这七大类容器按类型可分为三种:
顺序性容器:vector、list、deque;
关联性容器:set、map(及其衍生的multiset、multimap);
容器适配器:stack、queue;
接下来分别介绍一下这七大容器,然后再对三种容器类型进行总结;
1、vector:中文名叫做向量,其实就是一种封装了动态大小的数组的顺序性容器、也可以理解成一个序列。可以把它简单理解成存放任意数据类型的动态数组。和静态数组一样具有随机访问的能力。也就是说访问任意索引的元素的时间复杂度都是O(1)。vector支持对序列中的任意元素进行快速直接访问。
对于vector的操作有很多,最常见的几种先熟悉一下:
push_back() 往序列尾加入元素;
empty() 判断向量是否为空;
size() 判断向量中元素的个数;
当然顺序性容器的特点就是可以用for循环进行遍历;
2、list:其底层实现是一种双向链表结构,所以相比于vector而言,其允许快速的插入和删除,但是随机访问比较慢。 vector的随机插入和删除比list慢,但是随机访问快。所以二者也算是各有优劣,根据实际情况选择性使用哪种。
3、deque:更像是vector的升级版,是一个双端的动态数组,无论在尾部还是在头部插入元素都比较迅速。但是在中间插入元素比较慢。
所以总结来看vector、deque的本质就是数组、list的本质就是链表。
之前的vector、deque是方便访问,不方便修改元素;list是方便修改元素,不方便访问。
那么对于一些既要修改又要访问的场景,该怎么办?这就涉及set(集合) 和map(映射、字典);
首先我们要知道set、map都是高级的数据结构,其底层实现是可以不一样的,可以是某种搜索树结构、也可以用哈希表实现。
哈希表的实现可以使得访问、修改元素的时间复杂度都为O(1)。但是会失去了数据的顺序性。
树结构的访问和修改都是O(logn)级别的,也就是说是折中了访问和修改的性能。而且数据具有顺序性。
set、map主要用于解决一些查找问题。查找有无、查找对应关系(例如:元素-频率)。
4、set :是一种关联性容器,存储了一堆同类型的元素,这些元素必须都是唯一的。
A standard container made up of unique keys, which can be retrieved in logarithmic time.
常见的操作有:
find() 查找元素是否存在;
insert() 插入元素
empty() 集合是否为空;
...
5、map:map中的元素是成对存在的,我们管它叫做键值对,C++中有pair、make_pair去声明和构建键值对。折中键值对适合用于查找对应关系,例如某个元素出现的频率等。
常见的操作有:
find() 查找元素是否存在;
insert() 插入元素;
empty() 集合是否为空;
...
有一种map叫做unordered_map,其底层实现是哈希表,因此其查找速度非常快,缺点是哈希表的建立比较费时而且占用内存。对于查找问题使用unordered_map会跟快。同理set也有对应的unordered_set;这种set、map我们管它叫无序集合、无序映射。
stack栈、queue队列、priority_queue优先队列也是高级的数据结构,其底层实现可以是数组、也可以是链表。
6、stack
栈的特点是只能对栈顶元素进行操作。是一种先进后出的结构FIFO,
栈的操作:主要有压栈push、出栈pop、查看栈顶元素top、是否为空empty;
栈的结构和操作虽然简单,但是使用起来非常灵活。
而且栈和递归的关系非常密切。递归的操作就是通过栈的结构实现的。
栈顶元素反应了嵌套的层次关系中,最近要匹配的元素。
二叉树的的前中后序递归遍历、非递归遍历实际上就是应用了栈的原理;
7、queue
是一种先进先出的结构FILO。队尾进元素,队首出元素。
优先队列比较特殊的是出队的逻辑发生了改变,最高优先级的元素先出队。这个最搞优先级怎么定义视情况而定。实际上优先队列的底层实现是堆的结构(最大堆、最小堆)。堆的底层实现实际上是树的结构。链表实际上是特殊的树。这里不展开讲了。
队列的操作有:入队push、出队pop、获取对顶元素top、队列是否为空empty;
====================================================
二、关于迭代器:
在数组这样的结构中,遍历所有的元素显得很自然很方便。就是用数组下标访问即可。
但是要遍历STL的容器中元素该怎么做呢?这就要使用迭代器。迭代器本质是一种对象。
每种容器,都有其对应的迭代器对象。声明了相应容器的迭代器对象之后,就可以用迭代器访问该容器的任一元素。
迭代器最重要的意义在于,其使用起来都是一样的且十分方便,屏蔽了不同容器的差异。
例如下方代码,使用迭代器iter遍历prority_queue中所有元素。容器提供了两种方法begin()、end()表示容器的第一个和最后一个元素。
迭代器的累加重载了++运算符,使得使用起来相当方便。
priority_queue<pair<int,int>,vector<pair<int,int>>,greater<pair<int,int>>> pq;
for(unordered_map<int,int>::iterator iter = freq.begin(); iter!=freq.end(); iter++)
{
if(pq.size()==k)
{
if(iter->second > pq.top().first)
pq.pop();
pq.push(make_pair(iter->second,iter->first));
}
else
pq.push(make_pair(iter->second,iter->first));
}
====================================================
C++Review7_STL、容器、迭代器的更多相关文章
- 把《c++ primer》读薄(3-2 标准库vector容器+迭代器初探)
督促读书,总结精华,提炼笔记,抛砖引玉,有不合适的地方,欢迎留言指正. 标准库vector类型初探,同一种类型的对象的集合(类似数组),是一个类模版而不是数据类型,学名容器,负责管理 和 存储的元素 ...
- STL容器迭代器失效分析
连续内存序列容器(vector, string, deque) 对于连续内存序列STL容器,例如vector,string,deque,删除当前iterator会使得后面所有的iterator都失效, ...
- Java容器---迭代器
任何容器类,都必须有某种方式可以插入元素并将它们再次取回.毕竟,持有事物是容器最基本的工作. 对于List, add0是插入元素的方法之一,而get()是取出元素的方法之一. 如果从更高层的角度思考, ...
- STL容器迭代器失效问题讨论
STL源码剖析---迭代器失效小结 vector迭代器的几种失效的情况: .当插入(push_back)一个元素后,end操作返回的迭代器肯定失效. .当插入(push_back)一个元素后,capa ...
- C++ Primer : 第十一章 : 关联容器之关联容器的迭代器和操作
关联容器的操作 除了和顺序容器定义的类型之外,关联容器还定义了一下几种类型: 关联容器额外的类型别名 key_type 此容器类型的关键字类型 mapped_type 每个关键字关联的类型, ...
- C++ Primer 阅读笔记:迭代器和容器 小结
原创 by zoe.zhang 0.写在前面的话 我是在2011年学的C++,但是那一年恰好是C++11新标准的一年,但是大学上学的C++还是基于C++98的风格的,使用的编译器也是VC6.0,啊, ...
- 疯子的算法总结(三) STL Ⅱ迭代器(iterator) + 容器
一.迭代器(Iterator) 背景:指针可以用来遍历存储空间连续的数据结构,但是对于存储空间费连续的,就需要寻找一个行为类似指针的类,来对非数组的数据结构进行遍历. 定义:迭代器是一种检查容器内元素 ...
- C++ 顺序容器
<C++ Primer 4th>读书笔记 顺序容器内的元素按其位置存储和访问.容器类共享公共的接口,每种容器类型提供一组不同的时间和功能折衷方案.通常不需要修改代码,只需改变类型声明,用一 ...
- C++STL之迭代器
迭代器 迭代器提供对一个容器中的对象的访问方法,并且定义了容器中对象的范围.迭代器就如同一个指针.事实上,C++的指针也是一种迭代器.但是,迭代器不仅仅是指针,因此你不能认为他们一定具有地址值.例如, ...
- C++ 迭代器 基础介绍
C++ 迭代器 基础介绍 迭代器提供对一个容器中的对象的访问方法,并且定义了容器中对象的范围.迭代器就如同一个指针.事实上,C++的指针也是一种迭代器.但是,迭代器不仅仅是指针,因此你不能认为他们一定 ...
随机推荐
- JavaScript —— 给函数参数设置默认值
一.ES5 function fn(x, y){ y = y || 20; console.log(x, y); } fn(); // undefined 20 fn(5); // 5 20 fn(5 ...
- 通知: Spring Cloud Alibaba 仓库迁移
最近,Spring Cloud 官方修改了各个第三方项目的发布策略,第三方 spring-cloud 项目需要自身维护.基于此策略,Spring-Cloud-Alibaba 项目迁移到了 alibab ...
- MaxCompute客户端(odpscmd)在windows命令行下查询中文乱码问题处理实践
MaxCompute客户端工具是阿里云大数据计算服务MaxCompue产品官方客户端工具,通过客户端工具可以连接MaxCompute项目,完成包括数据管理.数据上下传.作业执行.用户及授权管理等各项操 ...
- How do I cover the “no results” text in UISearchDisplayController's searchResultTableView?
How do I cover the "no results" text in UISearchDisplayController's searchResultTableView? ...
- 在web.xml中配置SpringMVC
代码如下 <servlet> <servlet-name>springMVC</servlet-name> <servlet-class>org.spr ...
- linux包之nmap之ncat命令
[root@ka1che225 ~]# which nc/usr/bin/nc[root@ka1che225 ~]# which ncat/usr/bin/ncat[root@ka1che225 ~] ...
- 2018-8-10-win10-uwp-获得元素绝对坐标
title author date CreateTime categories win10 uwp 获得元素绝对坐标 lindexi 2018-08-10 19:16:51 +0800 2018-2- ...
- vue样式加scoped后不能覆盖组件的原有样式解决方法
<style scoped> </style> 为了vue页面样式模块化,不对全局造成污染,建议每个页面的style标签加上scoped,表示他的样式只属于当前的页面,父组件的 ...
- P1022 绵羊排序
题目描述 聪聪想要给他家农场里的 \(n\) 只绵羊按照品质从高到低进行排序. 农场里的 \(n\) 只绵羊编号从 \(1\) 到 \(n\) ,第 \(i\) 只绵羊的体重为 \(w_i\) ,高度 ...
- P1015 高精度乘法
题目描述 给你两个很大的正整数A和B,你需要计算他们的乘积. 输入格式 输入一行包含两个正整数A和B,以一个空格分隔(A和B的位数都不超过 \(10^4\)) 输出格式 输出一行包含一个整数,表示A和 ...