容器类提供的insert方法

探讨了STL容器中insert函数的不同重载形式,特别是在vector中批量插入元素时的选择问题及解决方案。

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对于Container类,STL提供了3个重载(不同的容器可能不同,这里针对vector说明):

 

1a.insert(p,t)  p---a中有效的iterator    t 元素。  将t插入到p的前面

 

2a.insert(p,n,t) 和上面(1)类似,多出的n是表示元素的个数。在p的前面插入nt

 

3a.insert(p,i , j) 和(2)一样,也是区间插入。pa中有效的iteratori j inputiterator类型。作用是将区间[i ,j)插入到iterator p之前。

 

看起来没什么问题。但是当我们写自己的全新的Sequence时,要知道STL实现这个的细节。这里主要是说(2)(3)两个区间插入方法的区别。

 

我们先来看看一个情况:如果我们要在vector<int>中批量插入int变量。例如,我们想在vector的开头插入100,我们可能都会这样写:v.insert(v.begin(), 10, 0)

 

实际上会出现什么情况呢?编译器处理,并不是我们想得到的结果。我们想的是调用上述的第二种方法来插入,但是编译器会选择第三种方法,而不是第二种方法。为什么会这样?

 

我们来看看vector类模板关于insert函数的定义:

 

iterator insert( iterator loc, const TYPE& val );

 

      void insert( iterator loc, size_type num, const TYPE& val );

 

   template<TYPE> void insert( iterator loc, input_iterator start, input_iterator end );

  对应的就是上面我们列出的123三种方法。我们可以看到方法二的第二个参数是size_type(注意,size_type实际上就是我们常见的size_t类型)也就是unsigned int,而我们传入的参数是2int类型变量(100)。因此如果编译器判断用方法二,就要进行类型转换。但是看看方法三的原型,和我们的调用完全复合。第一个参数为iterator;后面2个参数都是input_iterator类型。注意C++编译器是不知道所谓的concepts的。insert(方法三)虽然拥有名为input_iterator的模板参数型别,但是该名称在这里并没有什么特殊意义。编译器并不知道insert的参数必须是个input_iterator。它只要保证后面2个参数的类型一致就行(至于后面能否成功调用,是函数调用执行过程中的事情了)。

在我们的自定义Sequence Container中,为了解决这个问题,我们可以通过常用的重载方法来实现,例如:重载insert函数,使得第二个参数为int类型:

void insert( iterator loc,int  num, const TYPE& val );

当然你可以重载很多其它的,例如改size_typefloat或者其它的类型,都可以。

 

 

 

不过,我们可以利用前面STL所用到的Type Dispatch方法来实现,这也是某些算法所用到的思想,检查insert的引数是否为整数,如果是,就采用相应的版本。

Standard C++ Lib中的numeric_limits 类,可以很方便的用来检查某个类型是否为整数。

template< bool x > // nontype template parameters

 

  struct dumy

 

  {};

 

 

 

  template< class T >

 

  struct my_Sequence

 

  {

 

     void fill_insert(iterator, size_type, const value_type&);

 

    

 

     template< class InputIter >

 

     void range_insert(iterator, InputIter, InputIter);

 

    

 

     template< class Number >

 

     void insert(iterator p, Number n, Number t, dumy<true>)

 

     {

 

         fill_insert(p,n,t);

 

     }

 

     template< class InputIter >

 

     void insert(iterator p, InputIter first, InputIter last, dumy<false>)

 

     {

 

         fill_insert(p, first, last);

 

     }

 

    

 

     void insert(iterator p, size_type n, const value_type& t)

 

     {

 

         fill_insert(p,n,t);

 

     }

 

    

 

     template< class InputIter >

 

     void insert(iterator p, InputIter first, InputIter last)

 

     {

 

        insert(p, first, last , dumy<std::numeric_limits<InputIter>::is_integer>());

 

     }

 

  };

之所以做了这么多的额外工作,还是为了一点,提高效率。因为这个在编译的时候进行判断,而不是在运行时期通过if else进行判断,大大节省了程序运行时间。(注:使用numeric_limits类,我们需要包含头文件limits

<think>好的,用户问的是如何在C++ STL容器中进行批量插入操作,特别是insert方法的批量使用示例。我需要先回忆一下STL中不同容器支持的插入方法。 首先,STL容器主要有序列容器(如vector、deque、list)和关联容器(如set、map,以及它们的无序版本)。它们的插入方法可能不同。例如,序列容器通常支持insert(position, first, last),而关联容器可能有类似的批量插入方法。 接下来,要确认用户提到的批量插入具体指什么。通常批量插入指的是插入多个元素,可以通过迭代器范围、初始化列表或者多次插入操作。例如,insert方法接受两个迭代器参数,表示要插入元素的范围。 然后,我需要查阅相关的STL文档或引用资料。根据提供的引用,引用[4]提到了unordered_set的插入,引用[1]和引用[2]中的示例涉及set和vector的使用。例如,引用[1]中的代码用set的构造函数进行初始化,这可能和批量插入有关。引用[2]中的vector使用reserve和push_back,但用户问的是insert批量插入,可能需要展示insert方法的使用。 接下来,要区分不同容器的插入方法。例如,vectorinsert可以指定位置和范围,而关联容器如set的insert可以直接插入范围,不需要位置参数,因为它们自动排序。另外,C++11引入了emplace方法,但用户的问题是关于insert的批量操作,可能不需要涉及emplace。 然后,考虑示例代码的正确性。例如,对于vector,可以演示在指定位置插入另一个数组的元素;对于set,可以用insert插入一个数组的范围;对于map可能需要插入多个键值对。注意要包括头文件,使用正确的迭代器,并确保语法正确。 还需要注意,关联容器insert可能有返回值,但批量插入通常不关心单个插入结果,而是整体插入。另外,初始化列表也是C++11后的特性,可以用于批量插入,比如mySet.insert({1,2,3})。 现在需要整理这些信息,分容器类型给出示例,并说明注意事项。例如: 1. vectorinsert(position, first, last) 2. set的insert(first, last) 3. 使用初始化列表 4. 插入数组或其他容器中的元素 同时,要提到性能考虑,比如在vector中间插入会导致元素移动,效率可能较低,而关联容器的插入通常是O(n log n)等。可能还需要引用提供的资料,比如引用[2]中vector的reserve使用,可以提到在大量插入前预留空间以提高效率,但用户问题主要是关于insert方法本身。 最后,确保回答结构清晰,示例代码正确,并且覆盖主要的容器类型。可能需要检查是否有错别字或语法错误,比如正确的迭代器用法,容器类型的模板参数是否正确,如std::unordered_set等。</think>在C++ STL容器中实现批量插入操作,主要通过迭代器范围或初始化列表完成。以下是具体方法和示例,按容器类型分类说明: --- ### 一、序列容器vector/deque/list) #### 1. `insert()` + 迭代器范围 语法:`iterator insert(const_iterator pos, InputIt first, InputIt last)` ```cpp #include <vector> #include <array> int main() { std::vector<int> v = {1, 2, 3}; std::array<int, 3> arr = {4, 5, 6}; // 在v.end()位置插入arr的全部元素 v.insert(v.end(), arr.begin(), arr.end()); // v变为{1,2,3,4,5,6} return 0; } ``` #### 2. 直接插入初始化列表(C++11起) ```cpp #include <list> int main() { std::list<int> lst = {10, 20}; lst.insert(++lst.begin(), {30, 40, 50}); // lst变为{10,30,40,50,20} return 0; } ``` --- ### 二、关联容器(set/map) #### 1. 迭代器范围插入 ```cpp #include <set> #include <vector> int main() { std::set<int> s = {7, 8, 9}; std::vector<int> vec = {6, 7, 10}; s.insert(vec.begin(), vec.end()); // s变为{6,7,8,9,10}(自动去重排序) return 0; } ``` #### 2. 初始化列表插入 ```cpp #include <unordered_map> int main() { std::unordered_map<int, std::string> umap; umap.insert({{1, "one"}, {2, "two"}, {3, "three"}}); return 0; } ``` --- ### 三、性能与注意事项 1. **vector中间插入**:时间复杂度为$O(n)$,可能触发内存重分配(可用`reserve()`预分配空间)[^2] 2. **关联容器**:插入时间复杂度为$O(N \log M)$,其中$N$是插入元素数,$M$是容器当前大小 3. **迭代器失效**:序列容器插入后,原迭代器可能失效[^5] ---
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