3.1.8 string插入和删除
功能描述：对string字符串进行插入和删除字符操作
函数原型：
string& insert(int pos, const char* s);//插入字符串
string& insert(int pos, const string& str);//插入字符串
string& insert(int pos, int n, char c);//在指定位置插入n个字符c
string& erase(int pos, int n = npos);//删除从Pos开始的n个字符
#include<iostream> using namespace std; #include<iostream> //string 插入和删除 void test01() { string str = "hello"; //插入 str.insert(1, "222"); cout << "str = " << str << endl; //删除 str.erase(1, 3); //从索引1开始删除3个 cout << "str = " << str << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
str = h222ello str = hello 请按任意键继续. . .
3.1.9 string子串
功能描述：从字符串中获取想要的子串
函数原型：string substr(int pos = 0, int n = npos) const; //返回由pos开始的n个字符组成的字符串
#include<iostream> using namespace std; #include<iostream> //string子串 void test01() { string str = "abcdef"; string subStr = str.substr(1, 3); //从索引1开始截3个 cout << "sunStr = " << subStr << endl; } //实用操作 void test02() { string email = "zhangsan@sina.com"; int pos = email.find("@"); string usrName = email.substr(0, pos); cout << "usrName = " << usrName << endl; } int main() { test01(); test02(); system("pause"); return 0; }
sunStr = bcd usrName = zhangsan 请按任意键继续. . .
3.2 vector容器
3.2.1 vector基本概念
功能：vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组
vector与普通数组区别：不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展
动态扩展：并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间
vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器
3.2.2 vector构造函数
功能描述：创建vector容器
函数原型：
vector<T> v;//采用模板实现类实现，默认构造函数
vector(v.begin(), v.end());//将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
vector(n, elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。
vector(const vector &vec);//拷贝构造函数。
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> void printVector(vector<int>&v){ for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } //vector容器构造 void test01() { vector<int>v1; //默认构造 无参构造 for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } printVector(v1); //通过区间方式进行构造 vector<int>v2(v1.begin(), v1.end()); printVector(v2); //n个elem方式构造 vector<int>v3(10, 100); //10个100 printVector(v3); //拷贝构造 vector<int>v4(v3); printVector(v4); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 请按任意键继续. . .
3.2.3 vector赋值操作
功能描述：给vector容器进行赋值
函数原型：
vector& operator=(const vector &vec);//重载等号操作符
assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> void printVector(vector<int>& v) { for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } //vector赋值 void test01() { vector<int>v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } printVector(v1); //赋值 = vector<int>v2; v2 = v1; printVector(v2); //assign vector<int>v3; v3.assign(v1.begin(), v1.end()); printVector(v3); //n个elem方式赋值 vector<int>v4; v4.assign(10, 100); //10个100 printVector(v4); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 请按任意键继续. . .
3.2.4 vector容量和大小
功能描述：对vector容器的容量和大小操作
函数原型：
empty();//判断容器是否为空
capacity();//容器的容量
size();//返回容器中元素的个数
resize(int num);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(int num, elem);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> //vector容器的容量和大小操作 void printVector(vector<int>& v) { for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { vector<int> v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } printVector(v1); if (v1.empty()) //为真 则为空 { cout << "v1为空" << endl; } else { cout << "v1不为空" << endl; cout << "v1的容量为: " << v1.capacity() << endl; cout << "v1的大小为: " << v1.size() << endl; } //重新指定大小 v1.resize(15, 100); //默认填充为最后那个参数 cout << "\n重新指定大小后：" << endl; printVector(v1); cout << "现在v1的容量为: " << v1.capacity() << endl; cout << "现在v1的大小为: " << v1.size() << endl; //重新指定的大小过小 则删除超出部分 cout << "\n重新指定的大小过小 则删除超出部分. . . " << endl; v1.resize(5); printVector(v1); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 v1不为空 v1的容量为: 13 v1的大小为: 10 重新指定大小后： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100 现在v1的容量为: 19 现在v1的大小为: 15 重新指定的大小过小 则删除超出部分. . . 0 1 2 3 4 请按任意键继续. . .
3.2.5 vector插入和删除
功能描述：对vector容器进行插入、删除操作
函数原型：
push_back(ele);//尾部插入元素ele
pop_back();//删除最后一个元素
insert(const_iterator pos, ele);//迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
erase(const_iterator pos);//删除迭代器指向的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素
clear();//删除容器中所有元素
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> //vector插入和删除 void printVector(vector<int>& v) { for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { vector<int> v1; //尾插 v1.push_back(10); v1.push_back(20); v1.push_back(30); v1.push_back(40); v1.push_back(50); //遍历 printVector(v1); //尾删 v1.pop_back(); printVector(v1); //插入 v1.insert(v1.begin(), 100); //第一个参数是迭代器 printVector(v1); v1.insert(v1.begin(), 2, 200); //两个200 printVector(v1); //删除 参数也是迭代器 v1.erase(v1.begin()); printVector(v1); v1.erase(v1.begin(), v1.end()); //提供一个删除的区间 printVector(v1); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 20 30 40 50 10 20 30 40 100 10 20 30 40 200 200 100 10 20 30 40 200 100 10 20 30 40 请按任意键继续. . .
3.2.6 vector数据存取
功能描述：对vector中的数据的存取操作
函数原型：
at(int idx);//返回索引idx所指的数据
operator[];//返回索引idx所指的数据
front();//返回容器中第一个数据元素
back();//返回容器中最后一个数据元素
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> //vector容器 数据存取 void test01() { vector<int>v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } //利用[]访问数组中元素 for (int i = 0; i < v1.size(); i++) { cout << v1[i] << " "; } cout << endl; //利用at方式访问元素 for (int i = 0; i < v1.size(); i++) { cout << v1.at(i) << " "; } cout << endl; //获取第一个元素 cout << "第一个元素为：" << v1.front() << endl; //获取最后一个元素 cout << "最后一个元素为：" << v1.back() << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 第一个元素为：0 最后一个元素为：9 请按任意键继续. . .
3.2.7 vector互换容器
功能描述：实现两个容器内元素进行互换
函数原型：swap(vec); // 将vec与本身的元素互换
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> //vector容器 互换 //1、基本的使用 void printVector(vector<int>& v) { for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { vector<int>v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); } cout << "交换前：" << endl; printVector(v1); vector<int> v2; for (int i = 10; i > 0; i--) { v2.push_back(i); } printVector(v2); cout << "交换后：" << endl; v1.swap(v2); printVector(v1); printVector(v2); } //2、实际用途 //巧用swap可以收缩内存空间 void test02() { vector<int> v; for (int i = 0; i < 100000; i++) { v.push_back(i); } cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl; cout << "v的大小为：" << v.size() << endl; v.resize(3); cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl; cout << "v的大小为：" << v.size() << endl; cout << "\n"; //巧用swap收缩内存 vector<int>(v).swap(v); cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl; cout << "v的大小为：" << v.size() << endl; } int main() { test01(); test02(); system("pause"); return 0; }
交换前： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 交换后： 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 v的容量为：138255 v的大小为：100000 v的容量为：138255 v的大小为：3 v的容量为：3 v的大小为：3 请按任意键继续. . .
3.2.8 vector预留空间
功能描述：减少vector在动态扩展容量时的扩展次数
函数原型：reserve(int len);//容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> //vector 预留空间 void printVector(vector<int>& v) { for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { vector<int>v; //利用reverse预留空间 v.reserve(100000); int num = 0; //统计开辟次数 int* p = NULL; for (int i = 0; i < 100000; i++) { v.push_back(i); if (p != &v[0]) { p = &v[0]; num++; } } cout << "num = " << num << endl; //没用预留空间时是30次 } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
num = 1 请按任意键继续. . .
总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间
3.3 deque容器
3.3.1 deque容器基本概念
功能：双端数组，可以对头端进行插入删除操作
deque与vector区别：
- vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
- deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快
- vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关
deque内部工作原理:
deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据
中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间
deque容器的迭代器也是支持随机访问的
3.3.2 deque构造函数
功能描述：deque容器构造
函数原型：
deque<T> deqT;//默认构造形式
deque(beg, end);//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
deque(n, elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。
deque(const deque &deq);//拷贝构造函数
#include<iostream> using namespace std; #include<deque> //deque 构造函数 void printDeque(const deque<int>&d) { //const只读 for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { //*it = 100; 现在容器中数据不可以修改了 cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { deque<int> d1; for (int i = 0; i < 10; i++) { d1.push_back(i); } printDeque(d1); //2.区间方式赋值 deque<int> d2(d1.begin(), d1.end()); printDeque(d2); //3. deque<int>d3(10, 100); //10个100 printDeque(d3); //4.拷贝构造赋值 deque<int>d4(d3); printDeque(d4); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 请按任意键继续. . .
总结：deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可
3.3.3 deque赋值操作
功能描述：给deque容器进行赋值
函数原型：
deque& operator=(const deque &deq);//重载等号操作符
assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。
#include<iostream> using namespace std; #include<deque> //deque容器 赋值操作 void printDeque(const deque<int>&d) { //const只读 for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { //*it = 100; 现在容器中数据不可以修改了 cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { deque<int> d1; for (int i = 0; i < 10; i++) { d1.push_back(i); } printDeque(d1); //operator=赋值 deque<int>d2; d2 = d1; printDeque(d2); //assign赋值 deque<int>d3; d3.assign(d1.begin(), d1.end()); printDeque(d3); //第4种 deque<int>d4; d4.assign(10, 100); printDeque(d4); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 请按任意键继续. . .
3.3.4 deque大小操作
功能描述：对deque容器的大小进行操作
函数原型：
deque.empty();//判断容器是否为空
deque.size();//返回容器中元素的个数
deque.resize(num);//重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
deque.resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
#include<iostream> using namespace std; #include<deque> //deque容器 赋值操作 void printDeque(const deque<int>&d) { //const只读 for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { //*it = 100; 现在容器中数据不可以修改了 cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { deque<int> d1; for (int i = 0; i < 10; i++) { d1.push_back(i); } printDeque(d1); if (d1.empty()) { cout << "d1为空" << endl; } else { cout << "d1不为空" << endl; cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl; } //重新指定大小 d1.resize(15,111); //111填充到15个 printDeque(d1); d1.resize(5); printDeque(d1); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 d1不为空 d1的大小为：10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 111 111 111 111 111 0 1 2 3 4 请按任意键继续. . .
3.3.5 deque 插入和删除
功能描述：向deque容器中插入和删除数据
函数原型：
两端插入操作：
push_back(elem);//在容器尾部添加一个数据
push_front(elem);//在容器头部插入一个数据
pop_back();//删除容器最后一个数据
pop_front();//删除容器第一个数据
指定位置操作：
insert(pos,elem);//在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear();//清空容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
#include<iostream> using namespace std; #include<deque> //deque容器 插入和删除 void printDeque(const deque<int>&d) { //const只读 for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { //*it = 100; 现在容器中数据不可以修改了 cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { deque<int> d1; //尾插 d1.push_back(10); d1.push_back(20); //头插 d1.push_front(100); d1.push_front(200); printDeque(d1); //尾删 d1.pop_back(); printDeque(d1); //头删 d1.pop_front(); printDeque(d1); } void test02() { deque<int> d1; d1.push_back(10); d1.push_back(20); d1.push_front(100); d1.push_front(200); printDeque(d1); //insert插入 d1.insert(d1.begin(), 1000); printDeque(d1); d1.insert(d1.begin(), 2, 2000); //头部插入2个2000 printDeque(d1); //按照区间进行插入 deque<int>d2; d2.push_back(1); d2.push_back(2); d2.push_back(3); d1.insert(d1.begin(), d2.begin(), d2.end()); //指定位置插入区间 printDeque(d1); } void test03() { deque<int> d1; d1.push_back(10); d1.push_back(20); d1.push_front(100); d1.push_front(200); printDeque(d1); //删除 deque<int>::iterator it = d1.begin(); it++; d1.erase(it); //第二个元素 printDeque(d1); //按区间方式删除 d1.erase(d1.begin(), d1.end()); printDeque(d1); //清空 d1.clear(); printDeque(d1); } int main() { test03(); system("pause"); return 0; }
3.3.6 deque 数据存取
功能描述：对deque 中的数据的存取操作
函数原型：
at(int idx);//返回索引idx所指的数据
operator[];//返回索引idx所指的数据
front();//返回容器中第一个数据元素
back();//返回容器中最后一个数据元素
#include<iostream> using namespace std; #include<deque> //deque容器 数据存取 void test01() { deque<int> d1; d1.push_back(10); d1.push_back(20); d1.push_back(30); d1.push_front(100); d1.push_front(200); d1.push_front(300); //通过[]方式访问元素 for (int i = 0; i < d1.size(); i++) { cout << d1[i] << " "; } cout << endl; //通过at方式访问元素 for (int i = 0; i < d1.size(); i++) { cout << d1.at(i) << " "; } cout << endl; cout << "第一个元素：" << d1.front() << endl; cout << "最后一个元素：" << d1.back() << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
300 200 100 10 20 30 300 200 100 10 20 30 第一个元素：300 最后一个元素：30 请按任意键继续. . .
3.3.7 deque 排序
功能描述：利用算法实现对deque容器进行排序
算法：sort(iterator beg, iterator end) //对beg和end区间内元素进行排序
#include<iostream> using namespace std; #include<deque> #include<algorithm> //标准算法的头文件 //deque容器 排序 void printDeque(const deque<int>& d) { for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { deque<int>d; d.push_back(10); d.push_back(20); d.push_back(30); d.push_front(100); d.push_front(200); d.push_front(300); printDeque(d); //排序 //对于支持随机访问的迭代器的容器 都可以利用sort排序 //vector容器也可以 sort(d.begin(), d.end()); //默认升序 cout << "排序后：" << endl; printDeque(d); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
300 200 100 10 20 30 排序后： 10 20 30 100 200 300 请按任意键继续. . .
3.4 案例-评委打分
案例描述
有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。
实现步骤
1、创建五名选手，放到vector中
2、遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评分打分存到deque容器中
3、sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分
4、deque容器遍历一遍，累加总分
5、获取平均分
#include<iostream> using namespace std; #include<vector> #include<deque> #include<string> #include<algorithm> //标准算法的头文件 #include<ctime> class Person { public: Person(string name, int score) { this->m_Name = name; this->m_Score = score; } string m_Name; //姓名 int m_Score; //平均分 }; void createPerson(vector<Person>& v) { //引用方式传入 string nameSeed = "ABCDE"; for (int i = 0; i < 5; i++) { string name = "选手"; name += nameSeed[i]; int score = 0; Person p(name, score); //将创建的Person对象放入容器中 v.push_back(p); } } //打分 void setScore(vector<Person>& v) { for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { //将评委的分数 放入到deque容器中 deque<int>d; for (int i = 0; i < 10; i++) { int score = rand() % 41 + 60; //60~100 d.push_back(score); } cout << "选手：" << it->m_Name << "\n打分：" << endl; for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) { cout << *dit << " "; } cout << endl; //排序 sort(d.begin(), d.end()); //去除最高分和最低分 d.pop_back(); d.pop_front(); //取平均分 int sum = 0; for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) { sum += *dit; //累加分数 } int avg = sum / d.size(); //将平均分赋值给选手 it->m_Score = avg; } } void test01() { //随机数种子 srand((unsigned int)time(NULL)); //1、创建5名选手 vector<Person>v; createPerson(v); //2、给5名选手打分 setScore(v); //3、显示最后得分 cout << "\n最终：" << endl; for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << "姓名：" << (*it).m_Name << " 分数：" << (*it).m_Score << endl; } } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
选手：选手A 打分： 89 65 91 85 76 62 81 79 88 80 选手：选手B 打分： 93 91 88 73 96 90 90 87 87 88 选手：选手C 打分： 92 77 95 94 88 96 83 78 78 70 选手：选手D 打分： 91 86 93 84 70 79 79 90 77 95 选手：选手E 打分： 91 68 76 95 70 83 83 67 92 69 最终： 姓名：选手A 分数：80 姓名：选手B 分数：89 姓名：选手C 分数：85 姓名：选手D 分数：84 姓名：选手E 分数：79 请按任意键继续. . .
3.5 stack容器
3.5.1 stack 基本概念
概念：stack是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构，它只有一个出口
栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为
栈中进入数据称为 — 入栈push
栈中弹出数据称为 — 出栈pop
3.5.2 stack 常用接口
功能描述：栈容器常用的对外接口
构造函数：
stack<T> stk; //stack采用模板类实现， stack对象的默认构造形式
stack(const stack &stk); //拷贝构造函数
赋值操作：
stack& operator=(const stack &stk); //重载等号操作符
数据存取：
push(elem); //向栈顶添加元素
pop(); //从栈顶移除第一个元素
top(); //返回栈顶元素
大小操作：
empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小
#include<iostream> using namespace std; #include<stack> //栈stack容器 void test01() { //特点：符合先进后出数据结构 stack<int>s; //入栈 s.push(10); s.push(20); s.push(30); s.push(40); cout << "栈的大小：" << s.size() << endl; //只要栈不为空，查看栈顶，并且执行出栈操作 while (!s.empty()) { //查看栈顶元素 cout << "栈顶元素为：" << s.top() << endl; //出栈 s.pop(); } cout << "栈的大小：" << s.size() << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
栈的大小：4 栈顶元素为：40 栈顶元素为：30 栈顶元素为：20 栈顶元素为：10 栈的大小：0 请按任意键继续. . .
3.6 queue 容器
3.6.1 queue 基本概念
概念：Queue（队列）是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口
队列容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素
队列中只有队头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为
队列中进数据称为 — 入队push
队列中出数据称为 — 出队pop
3.6.2 queue 常用接口
功能描述：栈容器常用的对外接口
构造函数：
queue<T> que; //queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式
queue(const queue &que); //拷贝构造函数
赋值操作：
queue& operator=(const queue &que); //重载等号操作符
数据存取：
push(elem); //往队尾添加元素
pop(); //从队头移除第一个元素
back(); //返回最后一个元素
front(); //返回第一个元素
大小操作：
empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小
#include<iostream> using namespace std; #include<queue> //queue队列 class Person { public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } string m_Name; int m_Age; }; void test01() { //创建队列 queue<Person>q; //准备数据 Person p1("张三", 18); Person p2("李四", 20); Person p3("王五", 22); Person p4("赵六", 24); //入队 q.push(p1); q.push(p2); q.push(p3); q.push(p4); cout << "队列大小为：" << q.size() << endl; //判断只要队列不为空 查看对头 查看对尾 出队 while (!q.empty()) { //查看对头 cout << "对头元素----姓名：" << q.front().m_Name << " 年龄：" << q.front().m_Age << endl; //查看对尾 cout << "对头元素----姓名：" << q.back().m_Name << " 年龄：" << q.back().m_Age << endl; cout << "\n"; //出队 q.pop(); } cout << "队列大小为：" << q.size() << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
队列大小为：4 对头元素----姓名：张三 年龄：18 对头元素----姓名：赵六 年龄：24 对头元素----姓名：李四 年龄：20 对头元素----姓名：赵六 年龄：24 对头元素----姓名：王五 年龄：22 对头元素----姓名：赵六 年龄：24 对头元素----姓名：赵六 年龄：24 对头元素----姓名：赵六 年龄：24 队列大小为：0 请按任意键继续. . .
3.7 list容器
3.7.1 list基本概念
功能：将数据进行链式存储
链表（list）是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的
链表的组成：链表由一系列结点组成
结点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域
STL中的链表是一个双向循环链表
由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器
list的优点：
1、采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
2、链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素
list的缺点：
1、链表灵活，但是空间(指针域) 和 时间（遍历）额外耗费较大
List有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector是不成立的。
总结：STL中List和vector是两个最常被使用的容器，各有优缺点
3.7.2 list构造函数
功能描述：创建list容器
函数原型：
list<T> lst;//list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：
list(beg,end);//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
list(n,elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。
list(const list &lst);//拷贝构造函数。
#include<iostream> using namespace std; #include<list> //list容器构造函数 void printList(const list<int>&L) { for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { //创建list容器 list<int>L1; //添加数据 L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); L1.push_back(40); //遍历容器 printList(L1); //2、区间方式构造 list<int>L2(L1.begin(), L1.end()); printList(L2); //3、拷贝构造 list<int>L3(L2); printList(L3); //4、n个elem list<int>L4(10, 100); //10个100 printList(L4); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 请按任意键继续. . .
总结：list构造方式同其他几个STL常用容器，熟练掌握即可
3.7.3 list 赋值和交换
功能描述：给list容器进行赋值，以及交换list容器
函数原型：
assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst);//重载等号操作符
swap(lst);//将lst与本身的元素互换。
#include<iostream> using namespace std; #include<list> //list容器 赋值和交换 void printList(const list<int>&L){ for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } //赋值 void test01() { list<int>L1; L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); L1.push_back(40); printList(L1); list<int>L2; L2 = L1; //=赋值 printList(L2); list<int>L3; L3.assign(L2.begin(), L2.end()); printList(L3); list<int>L4; L4.assign(10, 100); printList(L4); } //交换 void test02() { list<int>L1; L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); L1.push_back(40); list<int>L2; L2.assign(10, 100); cout << "交换前：" << endl; printList(L1); printList(L2); L1.swap(L2); cout << "交换后：" << endl; printList(L1); printList(L2); } int main() { test02(); system("pause"); return 0; }
交换前： 10 20 30 40 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 交换后： 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 10 20 30 40 请按任意键继续. . .
3.7.4 list 大小操作
功能描述：对list容器的大小进行操作
函数原型：
size();//返回容器中元素的个数
empty();//判断容器是否为空
resize(num);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
#include<iostream> using namespace std; #include<list> //list容器 大小操作 void printList(const list<int>& L) { for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { list<int>L1; L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); L1.push_back(40); printList(L1); //判断容器是否为空 if (L1.empty()) { cout << "L1为空" << endl; } else { cout << "L1不为空" << endl; cout << "L1的元素个数：" << L1.size() << endl; } L1.resize(10, 222); //222填充到10个 printList(L1); L1.resize(2); printList(L1); L1.clear(); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 20 30 40 L1不为空 L1的元素个数：4 10 20 30 40 222 222 222 222 222 222 10 20 请按任意键继续. . .
3.7.5 list 插入和删除
函数原型：
push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素
#include<iostream> using namespace std; #include<list> //list容器 插入和删除 void printList(const list<int>& L) { for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { list<int>L1; //尾插 L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); //头插 L1.push_front(100); L1.push_front(200); L1.push_front(300); printList(L1); //尾删 L1.pop_back(); //头删 L1.pop_front(); printList(L1); //insert插入 list<int>::iterator it = L1.begin(); it++; L1.insert(it, 1000); printList(L1); //删除 it = L1.begin(); L1.erase(it); printList(L1); //移除 L1.push_back(10); //移除所有的10 printList(L1); L1.remove(10); printList(L1); L1.clear(); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
300 200 100 10 20 30 200 100 10 20 200 1000 100 10 20 1000 100 10 20 1000 100 10 20 10 1000 100 20 请按任意键继续. . .
3.7.6 list 数据存取
函数原型：
front();//返回第一个元素。
back();//返回最后一个元素。
注意：不支持at和[]访问数据
#include<iostream> using namespace std; #include<list> //list容器 数据存取 void test01() { list<int>L1; //尾插 L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); L1.push_back(40); //L1[0]; //不支持，list无序 //L1.at(0); cout << "第一个元素：" << L1.front() << endl; cout << "最后一个元素：" << L1.back() << endl; //验证迭代器是不支持随机访问的 list<int>::iterator it = L1.begin(); it++; it--; //it = it + 2; //不支持随机访问 ，只支持++和-- 双向访问 } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
第一个元素：10 最后一个元素：40 请按任意键继续. . .
3.7.7 list 反转和排序
函数原型：
reverse();//反转链表
sort();//链表排序
#include<iostream> using namespace std; #include<list> //#include<algorithm> //list容器 数据存取 void printList(const list<int>& L) { for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } bool myCompare(int v1, int v2) { //降序 第一个数 > 第二个数 return v1 > v2; } void test01() { list<int>L1; L1.push_back(20); L1.push_back(10); L1.push_back(50); L1.push_back(40); L1.push_back(30); printList(L1); //排序 升序 //sort(L1.begin(), L1.end()); //错的，因为无序 L1.sort(); //成员函数， 默认升序 printList(L1); //反转 L1.reverse(); printList(L1); //降序 L1.sort(myCompare); printList(L1); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
20 10 50 40 30 10 20 30 40 50 50 40 30 20 10 50 40 30 20 10 请按任意键继续. . .
3.7.8 排序案例
案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高
排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序
#include<iostream> using namespace std; #include<list> #include<string> class Person { public: Person(string name, int age, int height) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; this->m_Height = height; } string m_Name; int m_Age; int m_Height; }; //指定排序规则 bool comparePerson(Person&p1, Person&p2) { //按照年龄升序 if (p1.m_Age == p2.m_Age) { //按照身高降序 return p1.m_Height < p2.m_Height; } else { return p1.m_Age < p2.m_Age; } } void test01() { list<Person>L; //创建容器 Person p1("刘备", 35, 175); Person p2("曹操", 45, 180); Person p3("孙权", 40, 170); Person p4("赵云", 25, 190); Person p5("张飞", 35, 160); Person p6("关羽", 35, 200); //插入数据 L.push_back(p1); L.push_back(p2); L.push_back(p3); L.push_back(p4); L.push_back(p5); L.push_back(p6); for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << "姓名：" << (*it).m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << " 身高：" << it->m_Height << endl; } //排序 cout << "-----------------------------------" << endl; cout << "排序后：" << endl; L.sort(comparePerson); for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << "姓名：" << (*it).m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << " 身高：" << it->m_Height << endl; } } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
姓名：刘备 年龄：35 身高：175 姓名：曹操 年龄：45 身高：180 姓名：孙权 年龄：40 身高：170 姓名：赵云 年龄：25 身高：190 姓名：张飞 年龄：35 身高：160 姓名：关羽 年龄：35 身高：200 ----------------------------------- 排序后： 姓名：赵云 年龄：25 身高：190 姓名：张飞 年龄：35 身高：160 姓名：刘备 年龄：35 身高：175 姓名：关羽 年龄：35 身高：200 姓名：孙权 年龄：40 身高：170 姓名：曹操 年龄：45 身高：180 请按任意键继续. . .
3.8 set/ multiset 容器
3.8.1 set基本概念
简介：所有元素都会在插入时自动被排序
本质：set/multiset属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。
set和multiset区别：
- set不允许容器中有重复的元素
- multiset允许容器中有重复的元素
3.8.2 set构造和赋值
功能描述：创建set容器以及赋值
构造：
set<T> st; //默认构造函数：
set(const set &st); //拷贝构造函数
赋值：
set& operator=(const set &st); //重载等号操作符
#include<iostream> using namespace std; #include<set> //set容器 构造和赋值 void printSet(set<int>& s) { for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { set<int>s1; //插入数据 s1.insert(10); s1.insert(40); s1.insert(30); s1.insert(20); s1.insert(30); //遍历容器 //set容器特点：有序（升序） 无重复元素 printSet(s1); //2、拷贝构造 set<int>s2(s1); printSet(s2); //3、赋值 set<int>s3; s3 = s2; printSet(s3); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40 请按任意键继续. . .
总结：
1、set容器插入数据时用insert
2、set容器插入数据的数据会自动排序
3.8.3 set大小和交换
函数原型：
size();//返回容器中元素的数目
empty();//判断容器是否为空
swap(st);//交换两个集合容器
#include<iostream> using namespace std; #include<set> void printSet(set<int>& s) { for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { set<int>s1; //插入数据 s1.insert(10); s1.insert(40); s1.insert(30); s1.insert(20); s1.insert(30); if (s1.empty()) { cout << "s1为空" << endl; } else { cout << "s1不为空" << endl; cout << "s1的大小为：" << s1.size() << endl; } } void test02() { set<int>s1; s1.insert(10); s1.insert(40); s1.insert(30); s1.insert(20); s1.insert(30); set<int>s2; s2.insert(100); s2.insert(200); s2.insert(300); cout << "交换前：" << endl; printSet(s1); printSet(s2); s1.swap(s2); cout << "交换后：" << endl; printSet(s1); printSet(s2); } int main() { test02(); system("pause"); return 0; }
交换前： 10 20 30 40 100 200 300 交换后： 100 200 300 10 20 30 40 请按任意键继续. . .
3.8.4 set插入和删除
函数原型：
insert(elem);//在容器中插入元素。
clear();//清除所有元素
erase(pos);//删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end);//删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
erase(elem);//删除容器中值为elem的元素。
#include<iostream> using namespace std; #include<set> //set容器 插入和删除 void printSet(set<int>& s) { for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { set<int>s1; //插入数据 s1.insert(10); s1.insert(20); s1.insert(30); s1.insert(40); s1.insert(30); printSet(s1); //删除指定元素 s1.erase(s1.begin()); printSet(s1); s1.erase(30); printSet(s1); s1.erase(s1.begin(), s1.end()); printSet(s1); //清空 s1.clear(); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 20 30 40 20 30 40 20 40 请按任意键继续. . .
3.8.5 set查找和统计
函数原型：
find(key);//查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
count(key);//统计key的元素个数
#include<iostream> using namespace std; #include<set> //set容器 查找和统计 void test01() { set<int>s1; //插入数据 s1.insert(10); s1.insert(20); s1.insert(30); s1.insert(40); s1.insert(30); //查找 set<int>::iterator pos = s1.find(30); if (pos != s1.end()) { cout << "找到元素：" << *pos << endl; } else { cout << "未找到元素" << endl; } //统计 int number = s1.count(30); //要么为1 要么为0 cout << "number = " << number << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
找到元素：30 number = 1 请按任意键继续. . .
3.8.6 set和multiset区别
区别：
- set不可以插入重复数据，而multiset可以
- set插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
- multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据
#include<iostream> using namespace std; #include<set> //set容器 multiset容器 区别 void printSet(multiset<int>& s) { for (multiset<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { set<int>s; pair<set<int>::iterator, bool> ret = s.insert(10); if (ret.second) { cout << "第一次插入成功" << endl; } else { cout << "第一次插入失败" << endl; } ret = s.insert(10); if (ret.second) { cout << "第二次插入成功" << endl; } else { cout << "第二次插入失败" << endl; } cout << "\n"; multiset<int>s1; //插入数据 s1.insert(10); s1.insert(20); s1.insert(30); s1.insert(40); s1.insert(30); printSet(s1); //有序 允许重复元素 } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
第一次插入成功 第二次插入失败 10 20 30 30 40 请按任意键继续. . .
3.8.7 pair对组创建
功能描述：成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据
两种创建方式：
pair<type, type> p ( value1, value2 );
pair<type, type> p = make_pair( value1, value2 );
#include<iostream> using namespace std; //pair对组 的创建 void test01() { //第一种方式 pair<string, int>p("Tom", 20); cout << "姓名：" << p.first << "\t年龄：" << p.second << endl; //第二种 pair<string, int>p2 = make_pair("张三", 22); cout << "姓名：" << p2.first << "\t年龄：" << p2.second << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
姓名：Tom 年龄：20 姓名：张三 年龄：22 请按任意键继续. . .
3.8.8 set容器排序
学习目标：set容器默认排序规则为从小到大，掌握如何改变排序规则
主要技术点：利用仿函数，可以改变排序规则
#include<iostream> using namespace std; #include<set> //set容器排序 class MyCompare { public: bool operator()(int v1, int v2) const //为什么2019要加const？ { return v1 > v2; } }; void test01() { set<int>s1; s1.insert(10); s1.insert(40); s1.insert(20); s1.insert(50); s1.insert(30); for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; //指定排序规则 从大到小 set<int, MyCompare>s2; s2.insert(10); s2.insert(40); s2.insert(20); s2.insert(50); s2.insert(30); for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
10 20 30 40 50 50 40 30 20 10 请按任意键继续. . .
示例二 set存放自定义数据类型
#include<iostream> using namespace std; #include<set> //set容器排序 存放自定义数据类型 class Person { public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } string m_Name; int m_Age; }; class comparePerson { public: bool operator()(const Person& p1, const Person& p2) const { //按照年龄 降序 return p1.m_Age > p2.m_Age; } }; void test01() { set<Person, comparePerson>s; //自定义数据类型需要指定排序规则 //创建Person对象 Person p1("张三", 18); Person p2("李四", 20); Person p3("王五", 22); Person p4("赵六", 24); s.insert(p1); s.insert(p2); s.insert(p3); s.insert(p4); for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) { cout << "姓名：" << it->m_Name << "\t年龄：" << it->m_Age << endl; } } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
姓名：赵六 年龄：24 姓名：王五 年龄：22 姓名：李四 年龄：20 姓名：张三 年龄：18 请按任意键继续. . .
