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  • C/C++学习笔记 vector 和map基本操作总结

    vector简介

           vector是STL中最常见的容器,它是一种顺序容器,支持随机访问。vector是一块连续分配的内存,从数据安排的角度来讲,和数组极其相似,不同的地方就是:数组是静态分配空间,一旦分配了空间的大小,就不可再改变了;而vector是动态分配空间,随着元素的不断插入,它会按照自身的一套机制不断扩充自身的容量。

            vector的扩充机制:按照容器现在容量的一倍进行增长。vector容器分配的是一块连续的内存空间,每次容器的增长,并不是在原有连续的内存空间后再进行简单的叠加,而是重新申请一块更大的新内存,并把现有容器中的元素逐个复制过去,然后销毁旧的内存。这时原有指向旧内存空间的迭代器已经失效,所以当操作容器时,迭代器要及时更新。

    vector的数据结构

            vector数据结构,采用的是连续的线性空间,属于线性存储。他采用3个迭代器_First、_Last、_End来指向分配来的线性空间的不同范围,下面是声明3个迭代器变量的源代码。

    template<class _Ty, class _A= allocator< _Ty> > 
    class vector{ 
        ... 
        protected: 
        iterator _First, _Last, _End; 
    };

    vector对象的操作

    vector标准库提供了许多类似于string对象的操作,如下所示是一部分:

    操作调用方式

    操作说明

    v.empty()

    判断v是否为空

    v.size()

    返回v中元素的个数

    v.push_back(t)

    向v的末尾添加一个元素

    V[n]

    返回v中位置为n的元素

    V1 = v2

    把v1中元素替换为v2中元素副本

    V1==v2

    判断是否相等

    !=, <, <=, >, >=

    直接用于vector对象的相互比较

     

    1.push_back   在数组的最后添加一个数据
    2.pop_back    去掉数组的最后一个数据 
    3.at                得到编号位置的数据
    4.begin           得到数组头的指针
    5.end             得到数组的最后一个单元+1的指针
    6.front        得到数组头的引用
    7.back            得到数组的最后一个单元的引用
    8.max_size     得到vector最大可以是多大
    9.capacity       当前vector分配的大小
    10.size           当前使用数据的大小
    11.resize         改变当前使用数据的大小,如果它比当前使用的大,者填充默认值
    12.reserve      改变当前vecotr所分配空间的大小
    13.erase         删除指针指向的数据项
    14.clear          清空当前的vector
    15.rbegin        将vector反转后的开始指针返回(其实就是原来的end-1)
    16.rend          将vector反转构的结束指针返回(其实就是原来的begin-1)
    17.empty        判断vector是否为空
    18.swap         与另一个vector交换数据


    注,以下是一些需要注意的地方

    Ø vector和string一样,长度、下标等类型是size_type,但是vector获取size_type时,需要指定类型,如vector<int>::size_type这样的方式

    Ø vector的下标操作,例如v[i],只能用于操作已经存在的元素,可以进行覆盖、获取等,但是不能通过v[i++]这种方式来给一个vector容器添加元素,该功能需要用push_back操作完成,下标不具备该功能

    Ø C++程序员习惯优先使用!=而不是<来编写循环判断条件

     

     

    map对象的定义和初始化

     

    map是键-值对的组合,有以下的一些定义的方法:

     

    • map<k, v> m;
    • map<k, v> m(m2);
    • map<k, v> m(b, e);

     

    上述第一种方法定义了一个名为m的空的map对象;第二种方法创建了m2的副本m;第三种方法创建了map对象m,并且存储迭代器b和e范围内的所有元素的副本。

     

    map的value_type是存储元素的键以及值的pair类型,键为const。

     

    3、map对象的一些基本操作

     

    3.1、map中元素的插入

     

    在map中元素有两种插入方法:

     

    • 使用下标
    • 使用insert函数

     

    在map中使用下标访问不存在的元素将导致在map容器中添加一个新的元素。

     

    insert函数的插入方法主要有如下:

     

    • m.insert(e)
    • m.insert(beg, end)
    • m.insert(iter, e)

     

    上述的e一个value_type类型的值。beg和end标记的是迭代器的开始和结束。

    两种插入方法如下面的例子所示:

    #include <stdio.h>
    #include <map>
    using namespace std;
    
    int main(){
            map<int, int> mp;
            for (int i = 0; i < 10; i ++){
                    mp[i] = i;
            }
            for (int i = 10; i < 20; i++){
                    mp.insert(make_pair(i, i));
            }
            map<int, int>::iterator it;
            for (it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
                    printf("%d-->%d
    ", it->first, it->second);
            }
            return 0;
    }

    map中元素的查找和读取

    注意:上述采用下标的方法读取map中元素时,若map中不存在该元素,则会在map中插入。

    因此,若只是查找该元素是否存在,可以使用函数count(k),该函数返回的是k出现的次数;若是想取得key对应的值,可以使用函数find(k),该函数返回的是指向该元素的迭代器。

    上述的两个函数的使用如下所示:

    #include <stdio.h>
    #include <map>
    using namespace std;
    
    int main(){
            map<int, int> mp;
            for (int i = 0; i < 20; i++){
                    mp.insert(make_pair(i, i));
            }
    
            if (mp.count(0)){
                    printf("yes!
    ");
            }else{
                    printf("no!
    ");
            }
    
            map<int, int>::iterator it_find;
            it_find = mp.find(0);
            if (it_find != mp.end()){
                    it_find->second = 20;
            }else{
                    printf("no!
    ");
            }
    
            map<int, int>::iterator it;
            for (it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
                    printf("%d->%d
    ", it->first, it->second);
            }
            return 0;
    }



    从map中删除元素

    从map中删除元素的函数是erase(),该函数有如下的三种形式:

    • m.erase(k)
    • m.erase(p)
    • m.erase(b, e)

    第一种方法删除的是m中键为k的元素,返回的是删除的元素的个数;第二种方法删除的是迭代器p指向的元素,返回的是void;第三种方法删除的是迭代器b和迭代器e范围内的元素,返回void。

    如下所示:

    #include <stdio.h>
    #include <map>
    using namespace std;
    
    int main(){
            map<int, int> mp;
            for (int i = 0; i < 20; i++){
                    mp.insert(make_pair(i, i));
            }
    
            mp.erase(0);
    
            mp.erase(mp.begin());
    
            map<int, int>::iterator it;
            for (it = mp.begin(); it != mp.end(); it++){
                    printf("%d->%d
    ", it->first, it->second);
            }
    
    
            return 0;
    }
     

     

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