序列式容器
一、简介
序列容器以线性序列的方式存储元素。它没有对元素进行排序,元素的顺序和存储它们的顺序相同。一般来说,有 5 种标准的序列容器,每种容器都具有不同的特性:
-
array<T,N> (数组 :是一个长度固定的序列,有N个T类型的对象,不能增加或删除元素。
-
vector
(向量容器) : -
是一个长度可变的序列,用来存放T类型的对象。必要时,可以自动增加容量,但只能在序列的末尾高效地增加或删除元素。
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deque
(双向队列容器) : -
是一个长度可变的、可以自动增长的序列,在序列的两端都不能高效地增加或删除元素。
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list
(链表容器) : -
是一个长度可变的、由 T 类型对象组成的序列,它以双向链表的形式组织元素,在这个序列的任何地方都可以高效地增加或删除元素。访问容器中任意元素的速度要比前三种容器慢,这是因为 list
必须从第一个元素或最后一个元素开始访问,需要沿着链表移动,直到到达想要的元素。 -
forward list
(正向链表容器) : -
是一个长度可变的、由 T 类型对象组成的序列,它以单链表的形式组织元素,是一类比链表容器快、更节省内存的容器,但是它内部的元素只能从第一个元素开始访问。
下面是一些具体性质:
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array<T,N>(数组容器):
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表示可以存储 N 个 T 类型的元素,是 C++ 本身提供的一种容器。此类容器一旦建立,其长度就是固定不变的,这意味着不能增加或删除元素,只能改变某个元素的值;
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vector
(向量容器): -
用来存放 T 类型的元素,是一个长度可变的序列容器,即在存储空间不足时,会自动申请更多的内存。使用此容器,在尾部增加或删除元素的效率最高(时间复杂度为 O(1) 常数阶),在其它位置插入或删除元素效率较差(时间复杂度为 O(n) 线性阶,其中 n 为容器中元素的个数);
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deque
(双端队列容器): -
和 vector 非常相似,区别在于使用该容器不仅尾部插入和删除元素高效,在头部插入或删除元素也同样高效,时间复杂度都是 O(1) 常数阶,但是在容器中某一位置处插入或删除元素,时间复杂度为 O(n) 线性阶;
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list
(链表容器): -
是一个长度可变的、由 T 类型元素组成的序列,它以双向链表的形式组织元素,在这个序列的任何地方都可以高效地增加或删除元素(时间复杂度都为常数阶 O(1)),但访问容器中任意元素的速度要比前三种容器慢,这是因为 list
必须从第一个元素或最后一个元素开始访问,需要沿着链表移动,直到到达想要的元素。 -
forward_list
(正向链表容器): -
和 list 容器非常类似,只不过它以单链表的形式组织元素,它内部的元素只能从第一个元素开始访问,是一类比链表容器快、更节省内存的容器。
二、函数成员
这些容器都有一些常见的函数成员帮助去实现各种操作。
函数成员 | 函数功能 | vector<T,N> | array<T,N> | deque |
---|---|---|---|---|
begin() | 返回指向容器中第一个元素的迭代器。 | 是 | 是 | 是 |
end() | 返回指向容器最后一个元素所在位置后一个位置的迭代器,通常和 begin() 结合使用。 | 是 | 是 | 是 |
rbegin() | 返回指向最后一个元素的迭代器。 | 是 | 是 | 是 |
rend() | 返回指向第一个元素所在位置前一个位置的迭代器。 | 是 | 是 | 是 |
cbegin() | 和 begin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。 | 是 | 是 | 是 |
cend() | 和 end() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。 | 是 | 是 | 是 |
crbegin() | 和 rbegin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。 | 是 | 是 | 是 |
crend() | 和 rend() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。 | 是 | 是 | 是 |
assign() | 用新元素替换原有内容。 | - | 是 | 是 |
operator=() | 复制同类型容器的元素,或者用初始化列表替换现有内容。 | 是 | 是 | 是 |
size() | 返回实际元素个数。 | 是 | 是 | 是 |
max_size() | 返回元素个数的最大值。这通常是一个很大的值,一般是 232-1,所以我们很少会用到这个函数。 | 是 | 是 | 是 |
capacity() | 返回当前容量。 | - | 是 | - |
empty() | 判断容器中是否有元素,若无元素,则返回 true;反之,返回 false。 | 是 | 是 | 是 |
resize() | 改变实际元素的个数。 | - | 是 | 是 |
shrink _to_fit() | 将内存减少到等于当前元素实际所使用的大小。 | - | 是 | 是 |
front() | 返回第一个元素的引用。 | 是 | 是 | 是 |
back() | 返回最后一个元素的引用。 | 是 | 是 | 是 |
operator | 使用索引访问元素。 | 是 | 是 | 是 |
at() | 使用经过边界检査的索引访问元素。 | 是 | 是 | 是 |
push_back() | 在序列的尾部添加一个元素。 | - | 是 | 是 |
insert() | 在指定的位置插入一个或多个元素。 | - | 是 | 是 |
emplace() | 在指定的位置直接生成一个元素。 | - | 是 | 是 |
emplace_back() | 在序列尾部生成一个元素。 | - | 是 | 是 |
pop_back() | 移出序列尾部的元素。 | - | 是 | 是 |
erase() | 移出一个元素或一段元素。 | - | 是 | 是 |
clear() | 移出所有的元素,容器大小变为 0。 | - | 是 | 是 |
swap() | 交换两个容器的所有元素。 | 是 | 是 | 是 |
data() | 返回指向容器中第一个元素的指针。 | 是 | 是 | - |
list and forward_list
函数成员 | 函数功能 | list |
forward_list |
---|---|---|---|
begin() | 返回指向容器中第一个元素的迭代器。 | 是 | 是 |
end() | 返回指向容器最后一个元素所在位置后一个位置的迭代器。 | 是 | 是 |
rbegin() | 返回指向最后一个元素的迭代器。 | 是 | - |
rend() | 返回指向第一个元素所在位置前一个位置的迭代器。 | 是 | - |
cbegin() | 和 begin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。 | 是 | 是 |
before_begin() | 返回指向第一个元素前一个位置的迭代器。 | - | 是 |
cbefore_begin() | 和 before_begin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,即不能用该指针修改元素的值。 | - | 是 |
cend() | 和 end() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素 | 是 | 是 |
crbegin() | 和 rbegin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。 | 是 | - |
crend() | 和 rend() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。 | 是 | - |
assign() | 用新元素替换原有内容。 | 是 | 是 |
operator=() | 复制同类型容器的元素,或者用初始化列表替换现有内容。 | 是 | 是 |
size() | 返回实际元素个数。 | 是 | - |
max_size() | 返回元素个数的最大值,这通常是一个很大的值,一般是 232-1,所以我们很少会用到这个函数。 | 是 | 是 |
resize() | 改变实际元素的个数。 | 是 | 是 |
empty() | 判断容器中是否有元素,若无元素,则返回 true;反之,返回 false。 | 是 | 是 |
front() | 返回容器中第一个元素的引用。 | 是 | 是 |
back() | 返回容器中最后一个元素的引用。 | 是 | - |
push_back() | 在序列的尾部添加一个元素。 | 是 | - |
push_front() | 在序列的起始位置添加一个元素。 | 是 | 是 |
emplace() | 在指定位置直接生成一个元素。 | 是 | - |
emplace_after() | 在指定位置的后面直接生成一个元素。 | - | 是 |
emplace_back() | 在序列尾部生成一个元素。 | 是 | - |
cmplacc_front() | 在序列的起始位生成一个元索。 | 是 | 是 |
insert() | 在指定的位置插入一个或多个元素。 | 是 | - |
insert_after() | 在指定位置的后面插入一个或多个元素。 | - | 是 |
pop_back() | 移除序列尾部的元素。 | 是 | - |
pop_front() | 移除序列头部的元素。 | 是 | 是 |
reverse() | 反转容器中某一段的元素。 | 是 | 是 |
erase() | 移除指定位置的一个元素或一段元素。 | 是 | - |
erase_after() | 移除指定位置后面的一个元素或一段元素。 | - | 是 |
remove() | 移除所有和参数匹配的元素。 | 是 | 是 |
remove_if() | 移除满足一元函数条件的所有元素。 | 是 | 是 |
unique() | 移除所有连续重复的元素。 | 是 | 是 |
clear() | 移除所有的元素,容器大小变为 0。 | 是 | 是 |
swap() | 交换两个容器的所有元素。 | 是 | 是 |
sort() | 对元素进行排序。 | 是 | 是 |
merge() | 合并两个有序容器。 | 是 | 是 |
splice() | 移动指定位置前面的所有元素到另一个同类型的 list 中。 | 是 | - |
splice_after() | 移动指定位置后面的所有元素到另一个同类型的 list 中。 | - | 是 |
非常多不过也没必要都记下来,只要掌握几种如begin(),end(),push_back(),sort(),swap()就好