C++常用的容器(vector、set、list、map)

C++ STL中最基本以及最常用的类或容器无非就是以下几个:

  • string
  • vector
  • set
  • list
  • map

下面就依次介绍它们,并给出一些最常见的最实用的使用方法,做到快速入门。

string

首先看看我们C语言一般怎么使用字符串的

char* s1 ="Hello SYSU!";//创建指针指向字符串常量,这段字符串我们是不能修改的

 

//想要创建 可以修改的字符串,我们可以使用数组分配空间

chars2[20] ="Hello SYSU!";

//或者这样

chars3[] ="Hello SYSU!";

 

//当然我们也可以动态分配内存

char* s4 = (char*)malloc(20);

gets(s4);

C++标准库中的string表示可变长的字符串,它在头文件string里面。

#include <string>

string初始化字符串分两类:用“=”号就是拷贝初始化,否则就是直接初始化。

 

strings1;//初始化字符串,空字符串

strings2 = s1;//拷贝初始化,深拷贝字符串

strings3 ="I am Yasuo";//直接初始化,s3存了字符串

string s4(10,'a');//s4存的字符串是aaaaaaaaaa

string s5(s4);//拷贝初始化,深拷贝字符串

string s6("I am Ali");//直接初始化

strings7 =string(6,'c');//拷贝初始化,cccccc

 

 

#include <iostream>

#include <string>

 

using namespace std;

 

int main()

{

    strings1;//初始化字符串,空字符串

    strings2 = s1;//拷贝初始化,深拷贝字符串

    strings3 ="I am Yasuo";//直接初始化,s3存了字符串

    string s4(10,'a');//s4存的字符串是aaaaaaaaaa

    string s5(s4);//拷贝初始化,深拷贝字符串

    string s6("I am Ali");//直接初始化

    strings7 =string(6,'c');//拷贝初始化,cccccc

 

    //string的各种操作

    strings8 = s3 + s6;//将两个字符串合并成一个

    s3 = s6;//用一个字符串来替代另一个字符串的对用元素

 

    cin>> s1;

 

    cout<< s1 <<endl;

    cout<< s2 <<endl;

    cout<< s3 <<endl;

    cout<< s4 <<endl;

    cout<< s5 <<endl;

    cout<< s6 <<endl;

    cout<< s7 <<endl;

    cout<< s8 <<endl;

    cout<<"s7 size = "<< s7.size() <<endl;//字符串长度,不包括结束符

    cout<< (s2.empty() ?"This string is empty":"This string is not empty") <<endl;;

 

    system("pause");

    return0;

}

 

stringIO操作

使用cin读入字符串时,遇到空白就停止读取。比如程序输入的是

"     Hello   World"

那么我们得到的字符串将是"Hello",前面的空白没了,后面的world也读不出来。

如果我们想把整个hello world读进来怎么办?那就这样做

cin>>s1>>s2;

hello存在s1里,world存在s2里了。

有时我们想把一个句子存下来,又不想像上面那样创建多个string来存储单词,怎么办?

那就是用getline来获取一整行内容。

stringstr;

getline(cin, str);

cout<< str <<endl;

当把string对象和字符面值及字符串面值混在一条语句中使用时,必须确保+的两侧的运算对象至少有一个是string

strings1 = s2 +", ";//正确

strings3 ="s "+", ";//错误

strings4 ="hello"+", "+ s1;//错误

strings5 = s1 +"hello "+", ";//改一下顺序,s1放前头,正确了,注意理解=号右边的运算顺序

处理string中的字符

访问字符串的每个字符

for(inti= 0;i< s3.size();i++)

{

    cout << s3[i] << endl;

    s3[i] ='s';

}

C语言中我都是用下标或者指针来访问数组元素,而在C++里,有个新奇的东西叫做迭代器iterator,我们可以使用它来访问容器元素。

 

string str("hi sysu");

for(string::iterator it = str.begin(); it != str.end(); it++)

{

    cout<< *it <<endl;

}

我们也可以是使用const_iterator使得访问元素时是能读不能写,这跟常量指针意思差不多。

string str2("hi sysu");

for(string::const_iterator it = str2.begin(); it != str2.end(); it++)

{

    cout<< *it <<endl;

    *it ='l';//这是错误的,不能写

}

 

string还有一些很好用的函数,比如找子串

string sq("heoolo sdaa ss");

cout<< s.find("aa", 0) <<endl;//返回的是子串位置。第二个参数是查找的起始位置,如果找不到,就返回string::npos

if(s.find("aa1", 0) ==string::npos)

{

    cout<<"找不到该子串!"<<endl;

}

vector

C++ STL中的verctor好比是C语言中的数组,但是vector又具有数组没有的一些高级功能。与数组相比,vector就是一个可以不用再初始化就必须制定大小的边长数组,当然了,它还有许多高级功能。

要想用vector首先得包含头文件vector

#include <vector>

怎么初始化?

 

如果vector的元素类型是int,默认初始化为0;如果vector元素类型为string,则默认初始化为空字符串。

vector<int> v1;

vector<father> v2;

vector<string> v3;

vector<vector<int> >; //注意空格。这里相当于二维数组int a[n][n];

vector<int> v5 = { 1,2,3,4,5 };//列表初始化,注意使用的是花括号

vector<string> v6 = {"hi","my","name","is","lee"};

vector<int> v7(5, -1);//初始化为-1,-1,-1,-1,-1。第一个参数是数目,第二个参数是要初始化的值

vector<string> v8(3,"hi");

vector<int> v9(10);//默认初始化为0

vector<int> v10(4);//默认初始化为空字符串

如何向vector添加元素?

请使用push_back加入元素,并且这个元素是被加在数组尾部的。

for(inti= 0;i< 20;i++)

{

    v1.push_back(i);

}

vector其他的操作

 

访问和操作vector中的每个元素

for(inti = 0; i < v1.size(); i++)

{

    cout<< v1[i] <<endl;

    v1[i] = 100;

    cout<< v1[i] <<endl;

}

注意:只能对已存在的元素进行赋值或者修改操作,如果是要加入新元素,务必使用push_backpush_back的作用有两个:告诉编译器为新元素开辟空间、将新元素存入新空间里。

比如下面的代码是错误的,但是编译器不会报错,就像是数组越界。

vector<int> vec;

vec[0] = 1; //错误!

当然我们也可以选择使用迭代器来访问元素

vector<string> v6 = {"hi","my","name","is","lee"};

for(vector<string>::iterator iter = v6.begin(); iter != v6.end(); iter++)

{

    cout<< *iter <<endl;

    //下面两种方法都行

    cout<< (*iter).empty() <<endl;

    cout<< iter->empty() <<endl;

}

上面是正向迭代,如果我们想从后往前迭代该如何操作?
使用反向迭代器

for(vector<string>::reverse_iterator iter = v6.rbegin(); iter != v6.rend(); iter++)

{

    cout<< *iter <<endl;

 

}

vector最常用的增删操作

 

 

 

#include <iostream>

#include <vector>

#include <string>

 

using namespace std;

 

template<typenameT>

void showvector(vector<T> v)

{

    for(vector<T>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)

    {

        cout<< *it;

    }

    cout<<endl;

}

 

int main()

{

    vector<string> v6 = {"hi","my","name","is","lee"};

    v6.resize(3); //重新调整vector容量大小

    showvector(v6);

 

    vector<int> v5 = { 1,2,3,4,5 };//列表初始化,注意使用的是花括号

    cout<< v5.front() <<endl;//访问第一个元素

    cout<< v5.back() <<endl;//访问最后一个元素

 

    showvector(v5);

    v5.pop_back();//删除最后一个元素

    showvector(v5);

    v5.push_back(6);//加入一个元素并把它放在最后

    showvector(v5);

    v5.insert(v5.begin()+1,9);//在第二个位置插入新元素

    showvector(v5);

    v5.erase(v5.begin() + 3); //删除第四个元素

    showvector(v5);

    v5.insert(v5.begin() + 1, 7,8);//连续插入7个8

    showvector(v5);

    v5.clear();//清除所有内容

    showvector(v5);

 

    system("pause");

    return0;

}

 

注意:虽然vertor对象可以动态增长,但是也或有一点副作用:已知的一个限制就是不能再范围for循环中向vector对象添加元素。另外一个限制就是任何一种可能改变vector对象容量的操作,不如push_back,都会使该迭代器失效。

总而言之就是:但凡使用了迭代器的循环体,都不要向迭代器所属的容器添加元素!

C++push_backinsert两个有什么区别?

顾名思义push_back把元素插入容器末尾,insert把元素插入任何你指定的位置。
不过push_back速度一般比insert快。如果能用push_back尽量先用push_back

set

setvector差不多,它跟vector的唯一区别就是,set里面的元素是有序的且唯一的,只要你往set里添加元素,它就会自动排序,而且,如果你添加的元素set里面本来就存在,那么这次添加操作就不执行。要想用set先加个头文件set

#include <set>

 

#include <iostream>

#include <set>

#include <string>

 

using namespace std;

 

template<typenameT>

void showset(set<T> v)

{

    for(set<T>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)

    {

        cout<< *it;

    }

    cout<<endl;

}

 

int main()

{

    set<int> s1{9,8,1,2,3,4,5,5,5,6,7,7 };//自动排序,从小到大,剔除相同项

    showset(s1);

    set<string> s2{"hello","sysy","school","hello"};//字典序排序

    showset(s2);

    s1.insert(9);//有这个值了,do nothing

    showset(s1);

    s2.insert("aaa");//没有这个字符串,添加并且排序

    showset(s2);

   

    system("pause");

    return0;

}

 

list

list就是链表,在C语言中我们想使用链表都是自己去实现的,实现起来倒不难,但是如果有现成的高效的链表可以使用的话,我们就不需要重复造轮子了。STL就提供了list容器给我们。

list是一个双向链表,而单链表对应的容器则是foward_list

list即双向链表的优点是插入和删除元素都比较快捷,缺点是不能随机访问元素。

初始化方式就大同小异了,跟vector基本一样。要想用list先加个头文件list

#include <list>

 

#include <iostream>

#include <list>

#include <string>

 

using namespace std;

 

template<typenameT>

void showlist(list<T> v)

{

    for(list<T>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)

    {

        cout<< *it;

    }

    cout<<endl;

}

 

int main()

{

    list<int> l1{ 1,2,3,4,5,5,6,7,7 };

    showlist(l1);

    list<double> l2;

    list<char> l3(10);

    list<int> l4(5, 10);//将元素都初始化为10

    showlist(l4);

 

   

    system("pause");

    return0;

}

 

值得注意的是,list容器不能调用algorithm下的sort函数进行排序,因为sort函数要求容器必须可以随机存储,而list做不到。所以,list自己做了一个自己用的排序函数,用法如下:

list<int> l1{ 8,5,7,6,1,2,3,4,5,5,6,7,7 };

l1.sort();

map

map运用了哈希表地址映射的思想,也就是key-value的思想,来实现的。

首先给出map最好用也最最常用的用法例子,就是用字符串作为key去查询操作对应的value

要使用map得先加个头文件map

#include <map>

#include <iostream>

#include <map>

#include <string>

 

using namespace std;

 

void showmap(map<string,int> v)

{

    for(map<string,int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)

    {

        cout<< it->first <<"  "<< it->second <<endl//注意用法,不是用*it来访问了。first表示的是key,second存的是value

    }

    cout<<endl;

}

 

int main()

{

    map<string,int> m1;//<>里的第一个参数表示key的类型,第二个参数表示value的类型

    m1["Kobe"] = 100;

    m1["James"] = 99;

    m1["Curry"] = 98;

 

    string s("Jordan");

    m1[s] = 90;

 

    cout<< m1["Kobe"] <<endl;

    cout<< m1["Jordan"] <<endl;

    cout<< m1["Durant"] <<endl;//不存在这个key,就显示0

 

    m1.erase("Curry");//通过关键字来删除

    showmap(m1);

    m1.insert(pair<string,int>("Harris", 89));//也可以通过insert函数来实现增加元素

    showmap(m1);

    m1.clear();//清空全部

 

 

    system("pause");

    return0;

}

 

如果想看看某个存不存在某个key,可以用count来判断

if(m1.count("Lee"))

{

    cout<<"Lee is in m1!"<<endl;

}

else

{

    cout<<"Lee do not exist!"<<endl;

}

用迭代器来访问元素

for(map<string,int>::iterator it = m1.begin(); it != m1.end(); it++)

{

    cout<< it->first<<"  "<<it->second <<endl//注意用法,不是用*it来访问了。first表示的是key,second存的是value

}

 


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