C++中容器的使用

       C++中有两种类型的容器：顺序容器和关联容器。顺序容器主要有vector、list、deque等。其中vector表示一段连续的内存，基于数组实现，list表示非连续的内存，基于链表实现，deque与vector类似，但是对首元素提供插入和删除的双向支持。关联容器主要有map和set。map是key-value形式，set是单值。map和set只能存放唯一的key，multimap和multiset可以存放多个相同的key。

       容器类自动申请和释放内存，因此无需new和delete操作。我们把 vector 称为容器，是因为它可以包含其他对象。一个容器中的所有对象都必须是同一种类型的。

下面介绍部分容器使用详细：

1.vector

   vector类型得到标准定义为：vector<T> v1;其中T为类型，这里可以是内置类型，如int等，也可以是结构体或者类类型。

   初始化

  vector<T> v1;    //v1是一个空的vector，它潜在的元素是T类型，执行默认初始化

   vector<T> v2(v1);  //v2中包含有v1的所有元素的副本

   vector<T> v2 = v1; //等价于v2（v1),v2中包含有v1所有元素的副本

   vector<T> v3(n, val); //v3包含了n个重复的元素，每个元素的值都是val

   vector<T> v4(n); //v4中包含了n个重复执行了值初始化的对象

   vector<T> v5{a,b,c,......}; //v5包含了初始值个数的元素，每个元素被赋予了相应的初始值

   vector<T> v5 = {a,b,c,.......}; //等价于上面的v5

  这里要区分是列表初始化还是值初始化

  vector<int> v1(10);          //v1有10个元素，每个元素的值都是0

  vector<int> v2{10};         //v2有1个元素，该元素的值为10

   vector<int> v3(10,1);      //v3有10个元素，每个元素的值都是1

   vector<int> v4{10,1};     //v4有2个元素，值分别为10和1

  其他操作

vector常用操作方法：

     vec1.push_back(100);            //尾部添加元素

     int size = vec1.size();         //元素个数

     bool isEmpty = vec1.empty();    //判断是否为空

     cout<<vec1[0]<<endl;        //取得第一个元素

     vec1.insert(vec1.end(),5,3);    //从vec1.back位置插入5个值为3的元素

     vec1.pop_back();              //删除末尾元素

     vec1.erase(vec1.begin(),vec1.begin()+2);//删除vec1[0]-vec1[2]之间的元素，不包括vec1[2]其他元素前移

    cout<<(vec1==vec2)?true:false;  //判断是否相等==、！=、>=、<=...

     vector<int>::iterator iter = vec1.begin();    //获取迭代器首地址

    vector<int>::const_iterator c_iter = vec1.begin();   //获取const类型迭代器

    vec1.clear();                 //清空元素

  

遍历之一：下标法

    int length = vec1.size();

     for(int i=0;i<length;i++)

     {

        cout<<vec1[i];

     }

     cout<<endl<<endl;

遍历之二：迭代器法

    vector<int>::iterator iter = vec1.begin();

     for(;iter != vec1.end();iter++)

     {

        cout<<*iter;

     }

2.list

  这里list和vector基本操作相同，这里就说说它们之间的区别，便于我们选择用哪一种容器更好，区别如下：

（1）  vector是顺序表，表示的是一块连续的内存，元素被顺序存储；list是双向连接表，在内存中不一定连续。

（2）当数值内存不够时，vector会重新申请一块足够大的连续内存，把原来的数据拷贝到新的内存里面；list因为不用考虑内存的连续，因此新增开销比vector小。

（3）list只能通过指针访问元素，随机访问元素的效率特别低，在需要频繁随机存取元素时，使用vector更加合适。

（4）当向vector插入或者删除一个元素时，需要复制移动待插入元素右边的所有元素；因此在有频繁插入删除操作时，使用list更加合适。

注释：下面介绍一个list和vector中的插入。

     vector中可以使用push_back()向容易的尾端插入指定的数据，但是不能使用push_front，该函数是向容器的首端插入指定的元素，这里我们就可以使用insert（）函数来实现插入操作，insert包括两个参数，一个参数是迭代器，用于指出插入元素的位置，这里即使是尾端迭代器也可以，所以insert完成的是向该迭代器所指位置的前一个位置插入指定的元素，如：

   vector<string> vec;

   list<string> lst;

   lst.insert(lst.begin(), "Hello"); //向list类型容器的lst的首端插入”Hello“

   vec.insert(vec.begin(), "Hello"); //同上

   insert除了上述接收两个参数的形式外，还可以接收三个参数，如：

   vec.insert(vec.begin(), 10, "Hello");  //添加10个Hello字符串到vec的首端

   vector<string> v = {"quasi", "simba", "frollo", "scar"};

   vec.insert(vec.begin(), v.end()-2, v.end()); //将v的最后两个插入vec的首端

   lst.insert(lst.end(), {"shese", "words", "will", "go”, "at", "the", "end"}); //将后面的列表中的字符串插入lst的尾部

 注：迭代器表示要拷贝的范围，不能指向与目的位置相同的容器，如：

   lst.insert(lst.begin(), lst.begin(), lst.end());// 这里要插入的迭代器容器是lst，但是要拷贝的范围也是lst，所以运行时会出现错误。

3.map

   map是属于关联容器这一类的，包括两个参数，第一个参数是关键字，第二个参数的该关键字对应的值。

   对map的一个经典例子是单词计数器程序：

   map<string, size_t> word_count; //string 到size_t的空map

   string word;

   while(cin >> word)

         ++word_count[word];   //提取word的计数器并将其加1

   for(const auto &w : word_count)   //使用基于范围的for语句依次访问map中的数据

        cout << w.first << "occurs" << w.second << ((w.second > 1) ? "times" : "time") << endl;

一般很多时候，我们会将map和set连起来一起用，如下面的例子是改进的上面的单词计数器的例子，本例子中只统计不在exclude中的单词

  map<string, size_t> word_count;

  set<string> exclude = {"the", "But", "And", "At", "A", "An"};

  string word;

  while(cin >> word)

      if (exclude.find(word) == exclude.end())

          ++word_count[word];

待续......