【学习笔记】《STL使用入门教程》第六讲：容器使用时机、算法、删除元素的注意点

于 2016-01-14 22:42:09 发布
阅读量1k 收藏 1
点赞数
分类专栏： 【VC知识库】STL使用入门教程 学习笔记 文章标签： STL 算法
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/QIULANZHU/article/details/50520649
版权

晓石头的博客
邮箱：178673693@qq.com
转载请注明出处，原文链接：http://blog.youkuaiyun.com/QIULANZHU/article/details/50520649

一、共同性

1.值的语意

所有容器提供的都是值的语意，而不是引用的语意。

容器执行插入元素的动作，背后实现是拷贝的动作。

STL容器存储的元素必须是能够被拷贝的,故元素需要提高拷贝构造函数

 

2.构造函数

每个容器都提供了一个默认构造函数和一个默认拷贝构造函数。

vector<int> cecIntA;//默认构造函数

vector<int> vecIntB(vecIntA);//调用拷贝构造函数

 

3.容器大小

与大小相关的操作方法（c代表容器）：

c.size();//放回容器中元素的个数

c.empty()；//判断容器是否为空

 

 

4.比较操作（c1，c2代表容器）

c1==c2

c1!=c2

 

二、各个容器的使用时机

1、vector与deque的比较：

①．vector.at()比deque.at()效率高

vector.at(0)，开始位置是固定的

deque的开始位置却是不固定的

 

②．如果有大量释放操作的话，vector花的时间更少，这和二者的内部实现有关。。

 

③．deque支持头部的快速插入与快速移除，这是deque的优点。

 

2、list---适合于频繁的不确定位置元素的添加移除操作。

 

3、set---分数排行榜，自动排序

 

4、map---有关键字的排序

 

三、算法（Algorithm）的介绍

1.算法部分主要由头文件<algorithm>,<numeric>和<functional>组成。

<algorithm>是所有STL头文件中最大的一个，其中常用到的功能范围涉及到比较 、交换、查找、遍历、复制、修改、反转、排序、合并等等。

 

2.<numeric>体积很小，只包含几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数，包括加法和乘法在序列上的一些操作。

 

3.<functional>中则定义了一些模板类，用以声明函数对象。

 

4.查找算法的选择

首先,选择查找算法时，区间是否排序是一个至关重要的因素，可以按是否需要排序区间分为两组:

 A. count,find

 B. binary_search,lower_bound,upper_bound,equal_range

A组不需排序区间， B组需要排序区间。

当一个区间被排序，优先选择B组，因为他们提供对数时间的效率。而A则是线性时间。

另外A组B组所依赖的查找判断法则不同，A使用相等性法则(查找对象需要定义operator==), B使用等价性法则(查找对象需要定义operator<,必须在相等时返回false)。

 

1、常用的查找算法

相邻重复元素查找：

adjacent_find(beg,end);//在[beg,end)区间，查找一对相邻重复元素，找到则范围这对元素中第一个元素的迭代器。否则返回pass-the-end

例：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;
  
bool greater(int iNum)
{
	if(iNum >3)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

int main()
{
	int data[] = {1,2,4,5,6,8,6,11};
	vector<int> vecInt(data, data+sizeof(data)/sizeof(int));

	int iCount = count_if(vecInt.begin(), vecInt.end(), greater);
	cout<<iCount<<endl;
	
    return 0;
}


折半查找：

bianry_search();//在有序序列中查找value,找到则返回true。注意：在无序序列中，不可使用。

例：

int data[] = {1,2,4,5,6,6,8,11};

vector<int> vecInt(data, data+sizeof(data)/sizeof(int));

bool bFind = binary_search(vecInt.begin(), vecInt.end(), 8);

 

查找指定元素个数：

count();//利用等于操作符，把标志范围内的元素与输入值比较，返回相等的个数。

例：

int data[] = {1,2,4,5,6,8,6,11};

vector<int> vecInt(data, data+sizeof(data)/sizeof(int));

int iCount = count(vecInt.begin(), vecInt.end(), 6);

 

查找满足条件的元素个数：

count_if:();//利用输入的函数，对标志范围内的元素进行比较操作，返回结果为true的个数。

例：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;
  
bool greater(int iNum)
{
	if(iNum >3)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

int main()
{
	int data[] = {1,2,4,5,6,8,6,11};
	vector<int> vecInt(data, data+sizeof(data)/sizeof(int));

	int iCount = count_if(vecInt.begin(), vecInt.end(), greater);
	cout<<iCount<<endl;
	
    return 0;
}

 

条件查找

find_if();//查找满足条件的元素位置

例：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;
  
bool greater(int iNum)
{
	if(iNum >3)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

int main()
{
	int data[] = {1,2,4,5,6,3,6,11};
	vector<int> vecInt(data, data+sizeof(data)/sizeof(int));

	vector<int>::iterator it = find_if(vecInt.begin(), vecInt.end(), greater);

	while(it != vecInt.end())
	{
		cout<<*it<<endl;
		it = find_if(it+1, vecInt.end(), greater);
	}

	
    return 0;
}
 

 

 

 

2、常用合并算法 
 

加集：
 

merge()//合并：合并容器A和B到容器C。
 

例：
 

merge(vecIntA.begin(),vecIntA.end(),vecIntB.begin(),vecIntB.end(), vecIntC.begin());
 

 
 

并集：
 

set_union() //实现求集合A，B的并。
 

例：
 

set_union(vecInt1.begin(), vecInt1.end(), vecInt2.begin(), vecInt2.end(), vecInt.begin());
 

 
 

交集：
 

set_intersection()//实现求集合A，B交集。
 

例：
 

set_intersection(vecInt1.begin(), vecInt1.end(), vecInt2.begin(), vecInt2.end(), vecInt.begin());
 

 
 

差集：
 

set_difference()//实现求集合A，B的差（即A—B）（差集）。
 

例：
 

set_difference(vecInt1.begin(), vecInt1.end(), vecInt2.begin(), vecInt2.end(), vecInt.begin());
 

 
 

3、常用其他算法
 

排序：
 

sort()//默认升序排序
 

例：
 

sort(vec.begin(), vec.end())
 

 
 

自定义排序：
 

sort(beg,end,compare)//按照自定义的规则排序
 

例：
 

 

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <time.h>

using namespace std;

class Student
{
public:
	Student(int id, string name):m_id(id),m_name(name){}
public:
	int m_id;
	string m_name;
};

bool compare(const Student &stuA, const Student &stuB)
{
	return stuA.m_id<stuB.m_id ? true : false;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	srand(time(0));//随机数发生器的初始化
	vector<Student> vecStudent;

	vecStudent.push_back(Student(3, "小明3"));
	vecStudent.push_back(Student(5, "小明5"));
	vecStudent.push_back(Student(2, "小明2"));
	vecStudent.push_back(Student(1, "小明1"));
	vecStudent.push_back(Student(4, "小明4"));

	sort(vecStudent.begin(), vecStudent.end(), compare);

	vector<Student>::iterator it;
	for(it=vecStudent.begin(); it!=vecStudent.end(); it++)
	{
		cout<<(*it).m_name<<"　"<<endl;
	}

	return 0;
}
 

 

 

 

 随机洗盘：
 

random_shuffle();//打乱原有排序
 

random_shuffle(vec.begin(), vec.end());
 

 
 

颠倒顺序:
 

reverse();//反转原有排序
 

reverse(vec.begin(), vec.end());
 

 
 

拷贝：
 

copy();//拷贝容器A的指定区间到容器B
 

例：
 

 

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Student
{
public:
	Student(){}
	Student(int id, string name):m_id(id),m_name(name){}
public:
	int m_id;
	string m_name;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
	vector<Student> vecStudent;
	vector<Student> vecStu;

	vecStudent.push_back(Student(3, "小明3"));
	vecStudent.push_back(Student(5, "小明5"));
	vecStudent.push_back(Student(2, "小明2"));
	vecStudent.push_back(Student(1, "小明1"));
	vecStudent.push_back(Student(4, "小明4"));

	vecStu.resize(vecStudent.size());//需要有默认的构造函数Student()
	copy(vecStudent.begin(), vecStudent.end(), vecStu.begin());

	vector<Student>::iterator it;
	for(it=vecStu.begin(); it!=vecStu.end(); it++)
	{
		cout<<(*it).m_name<<endl;
	}

	return 0;
}
 

 

 

 

替换：
 

replace();//将指定元素替换成给定的元素
 

replace(vec.begin(), vec.end(), 3, 10);//将容器中所用等于3的元素替换成10
 

 
 

条件替换：
 

replace_if();//替换满足条件的元素
 

例：
 

 

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;
  
bool greater(int iNum)
{
	if(iNum >3)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

int main()
{
	int data[] = {1,2,4,5,6,3,6,11};
	vector<int> vecInt(data, data+sizeof(data)/sizeof(int));

	replace_if(vecInt.begin(), vecInt.end(), greater, 10);

	vector<int>::iterator it;

	for(it=vecInt.begin(); it!=vecInt.end(); it++)
	{
		cout<<*it<<endl;
	}
	
    return 0;
}
 

 

 
 

交换：
 

swap(vec1,vec2);//交换容器元素
 

 
 

计算和：
 

accumulate(vec.begin(), vec.end(), 100);//计算从vec.begin()到vec.end()的和再加上最后的100
 

 
 

填充：
 

fill(vec.begin(), vec.end(), 100);//将vec里的值全部填充成100
 

 
 

遍历：
 

for_each();//遍历区间元素
 

例：
 

for_each(vecInt.begin(), vecInt.end(), show);
 

 
 

转换：
 

transform();//改变遍历的元素
 

例：
 

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

void show(const int &item)
{
	cout<<item<< " ";
}

int increase(int item)
{
	return item + 1;
}

int main()
{
	int data1[] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
	vector<int> vecInt1(data1, data1+sizeof(data1)/sizeof(int));

	vector<int> vecInt;
	vecInt.resize(vecInt1.size());

	transform(vecInt1.begin(), vecInt1.end(), vecInt.begin(), increase);

	for_each(vecInt.begin(), vecInt.end(), show);

    return 0;
}

 

四、删除元素的注意点
 

 

1. 对于关联容器(如map, set,multimap,multiset)
 删除当前的iterator，仅仅会使当前的iterator失效，只要在erase时，递增当前iterator即可。这是因为map之类的容器，使用了红黑树来实现，插入、删除一个结点不会对其他结点造成影响。 

 

 

 

for (iter = cont.begin(); it != cont.end();)
{
   if(shouldDelete(*iter))
   {
	cont.erase(iter++);
   }
   else
   {
	++iter;
   }  
}
因为iter传给erase方法的是一个副本，iter++会指向下一个元素。 

 

 

 

2. 对于序列式容器(如vector,deque)
 删除当前的iterator会使后面所有元素的iterator都失效。这是因为vetor,deque使用了连续分配的内存，删除一个元素导致后面所有的元素会向前移动一个位置。还好erase方法可以返回下一个有效的iterator。 

 

for (iter = cont.begin(); iter != cont.end();)
{
    if(shouldDelete(*iter))
    {
        iter = cont.erase(iter); 
    }
   else
   {
        ++iter;
   }  
}
 

 

 

3. 对于list来说
 

它使用了不连续分配的内存，并且它的erase方法也会返回下一个有效的iterator，因此上面两种方法都可以使用。
 

 

 
后置++的代码： 

 

_Myiter operator++(int)
{    // postincrement
    _Myiter _Tmp = *this;
    ++*this;
    return (_Tmp);
}
*this：表示当前迭代器 

 _Tmp:当前迭代器的副本 

 ++*this；//*this变成下一个迭代器 

 

return (_Tmp);//最后返回的是当前迭代器的副本
 


 
 

 
前置++的代码： 

 

_Myiter& operator++()
{  
    ++(*(_Mybase *)this);//*this变成下一个迭代器
    return (*this);//返回的是下一个迭代器
}

                

        

    

  



    


            

  



          




        



    





    



      

      

        
      

      





	

		评论	
	

	
	




  

    

      添加红包
      
    

    

      

        
        

          
          
        

        
请填写红包祝福语或标题

      

      

        
        

          
          个
        

        
红包个数最小为10个

      

      

        
        

          
          元
        

        
红包金额最低5元

      

      

        
        

          当前余额3.43元
          前往充值 >
        

      

      

        

          需支付：10.00元
        

        
        
      

    

  





  

    
    
  

  

    
    
  








  

    

      

        

          

            
            
成就一亿技术人!

          

          

        

        

          

          

            领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝
            规则
          

        

      

      

        

          

            
              
            
            

              
hope_wisdom
 发出的红包
            

          

        

        

          

          

          

        

      

    

    

  



      
      

      
实付元

      
使用余额支付

      

        

          

            
            点击重新获取
          

        

        
扫码支付

      

      

        
          
            
          
          
        
      

      

        
        钱包余额
          0
          

            
            

              

                
抵扣说明：

                
 1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
 2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

              

            

          

      

      余额充值