C++中的容器类型及使用

容器的概念：
泛型编程是一种编程理念，其提出的动机是发明一种语言机制，能够在编程中编写完全一般化的可重复使用的算法，不会因为数据类型的不同而有差异。
美国的惠普实验室针对泛型编程开发了一系列软件工具，被称为标准模板库（STL），后续在C++中被广泛引入。STL中绝大多数的类型都使用了模板的编程技术，这相比传统的代码而言有更好重用特性。
在STL中最核心的内容是容器和迭代器。
容器指的是用来存储数据的集合，由于内部存储的数据使用模板实现，因此可以支持绝大多数数据类型。迭代器是配合容器进行高效遍历的工具，是一种特殊的指针。

容器的分类

首先容器分为：顺序容器和关联容器
顺序容器中有：string字符串、array数组（C++11引入）、vector向量、list列表、deque队列
特点：顺序容器是一种各元素之间有顺序关系的结构集合，每个元素在容器都有固定的位置，但是可以用删除或插入等操作改变这个位置。
关联容器中有：map键值对映射、multimap多重键值对映射
特点：关联容器的各元素之间没有严格的物理上顺序关系；但是内部有排序，因此可以用迭代器遍历；关联容器内部的元素以键值对key-value pair的形式存在。
使用注意：容器类的使用需要引入头文件，所有的容器类都是属于std名

#include <array>
#include <vector>
#include <list>
#include <map>
#include <deque>

array 数组

特点：array是C++ 11中引入的容器类型，与传统数组相比，array更加安全和易于使用。

#include <iostream>
#include <array> // 引入头文件
using namespace std;
int main()
{// 创建一个长度为5的int数组array<int,5> arr = {2,4,6,8,10};cout << arr[0] << endl; // 2cout << arr[4] << endl; // 10arr[1] = 666;cout << arr.at(1) << endl; // 666// 普通循环for(int i=0;i<arr.size();i++){cout << arr.at(i) << " ";}cout << endl;// 给所有元素赋值arr.fill(5);// for-each循环for(int i:arr){cout << i << " ";}cout << endl;// 迭代器：略return 0;
}

vector 向量

特点：vector内部由数组实现，因此可以高效地进行元素的随机存取，但是插入和删除的效率较低，是最常用的一种顺序容器。
示例：

#include <iostream>
#include <vector> // 引入头文件
using namespace std;
int main()
{// 创建一个长度为0的向量对象vector<int> vec1;cout << vec1.empty() << endl; // 1// 创建一个长度为5的向量对象vector<int> vec2(5);vec2[0] = 123; // 修改元素cout << vec2[0] << endl; // 123cout << vec2.at(4) << endl; // 0// 5个666vector<int> vec3(5,666);// 向后追加元素vec3.push_back(888);// 在第二个位置插入2// 参数1：插入的位置// 参数2：插入的元素vec3.insert(vec3.begin()+1,2);// 在倒数第二个位置插入222vec3.insert(vec3.end()-1,222);// 删除第一个元素vec3.erase(vec3.begin());// 删除最后一个元素vec3.erase(vec3.end()-1);vec3.pop_back(); // 删除最后一个元素// 普通循环遍历for(int i=0;i<vec3.size();i++){cout << vec3.at(i) << " ";}cout << endl;// 清空vec3.clear();// for-each遍历for(int i:vec3){cout << i << " ";}cout << endl;// 迭代器遍历：略return 0;
}

list 列表

特点：list内部由双向链表实现，因此元素的内存空间是不连续的，能高效地进行插入和删除操作，但是随机存取的效率较低，并且list只能通过迭代器指针来访问数据。总结：能高效的进行插入删除操作；随机存取效率较低。
示例：

#include <iostream>
#include <list> // 引入头文件
using namespace std;
int main()
{// 创空list<string> lis2;// 判空cout << lis2.empty() << endl;// 创建一个四个hello元素的列表对象list<string> lis1(4, "hello");// 向后追加元素lis1.push_back("bye");// 向前追加元素lis1.push_front("start");// 取出头部元素cout << lis1.front() << endl;// 取出尾部元素cout << lis1.back() << endl;// 删除头部元素lis1.pop_front();// 删除尾部元素lis1.pop_back();// 在第二个位置插入元素"2B"lis1.insert(++lis1.begin(), "2B");// 在倒数第二个位置插入元素"2Y"lis1.insert(--lis1.end(), "2Y");// 保存迭代器指针// list<string>::iterator 整体为迭代器类型list<string>::iterator iter = lis1.begin();// 修改第一个元素，此时迭代器指向第一个元素*iter = "One";// 取出元素，此时迭代器指向第一个元素cout << *iter << endl;// 移动迭代器// 参数1：移动的迭代器指针// 参数2：移动的距离,可以为负，反向移动advance(iter, 3);// 在第四个元素的位置插入"444"lis1.insert(iter, "444");// 删除倒数第一个元素lis1.erase(--lis1.end());// 清空//lis1.clear();// 排序——按照大小和编码lis1.sort();// 不能下标所以不支持普通的for循环遍历，但是支持for-each遍历for (string s:lis1)cout << s << " ";cout << endl;// 迭代器遍历：略return 0;
}

deque队列

deque 的性能位于 vector 和 list 之间，是一种性能均衡的容器；由于队列特性，首尾两端操作比较高效；deque 基本支持所有的常用API接口；
将 vector 向量与 list 列表中的 vector 与 list 改为 deque。

关联容器

map是单重键值对映射；multimap允许一个键对应多个值，map更为常用。
键必须唯一，通常使用字符串类型；值可以重复，可以是任何类型。
示例：

#include <iostream>
#include <map> // 引入头文件
using namespace std;
int main()
{// 创建一个元素为空的map对象map<string, int> map1;// 判空cout << "是否为空:" << map1.empty() << endl;// 添加元素 方法2//将键值对做成一个对象，类型为pair，也是一个模板的类，pair<键和值的类型>map1.insert(pair<string,int>("country", 86));// 添加元素 方法1map1["heigth"] = 180;map1["salary"] = 10000;map1["age"] = 40;map1["weight"] = 180;// 再次赋值就是修改键对应的值map1["weigth"] = 70;// 删除元素——返回0删除失败，成功则为删除的数量if(map1.erase("salary"))cout << "删除成功，还剩下" <<  map1.size() << "个键值对" << endl;elsecout << "删除失败" << endl;// map1.find("");返回迭代器指针,迭代器指针有两个属性first，second// 如果有对应的键，则指向键值对// 如果没有对应的键，则指向“最后一个元素的后面”// 取出元素//cout << map1.find("salary")->second << endl; 取出某个键对应的值map<string,int>::iterator iter =  map1.find("salary");if(iter != map1.end()){int value = iter->second;cout << value << endl;}elsecout << "没有对应的值！" << endl;// 清空map1.clear();cout << map1.empty() << endl;return 0;
}

map1.find(“”);函数返回的迭代器指针，其指向的位置有两个属性first键second值；
定义一个指针iter接收find函数返回值
map<string, int>::iterator iter = map1.find(“salary”);
有对应键：iter指向键值对；
无对应键：iter指向最后一个元素的后面，输出随机值。
避免取出随机值：

if(iter != map1.end()) //有键值对
cout << iter->second << endl;//取值second
else // 无键值对

迭代器

特点：所有的容器类型都支持迭代器遍历。
分类：iterator是读写迭代器；const_iterator是只读迭代器。
示例：

#include <iostream>
#include <array>
#include <vector>
#include <list>
#include <deque>
#include <map>
using namespace std;
int main()
{string str = "ABC678%^";// string的只读迭代器string::const_iterator iter_s;for(iter_s = str.begin(); iter_s != str.end(); iter_s++)cout << *iter_s << " ";cout << endl;array<double,6> arr;arr.fill(3.14);// array的读写迭代器array<double,6>::iterator iter_a;for(iter_a = arr.begin(); iter_a != arr.end(); iter_a++)cout << ++(*iter_a) << " ";cout << endl;vector<int> vec1(4,4);// vector的只读迭代器vector<int>::const_iterator iter_vec = vec1.begin();while(iter_vec != vec1.end()){cout << *iter_vec << " ";iter_vec++;}cout << endl;list<string> lis1;lis1.push_back("fhdjks");lis1.push_back("fhfggks");lis1.push_back("dsdsghs");lis1.push_back("fh***");// list的读写迭代器list<string>::iterator iter_lis = lis1.begin();while(iter_lis != lis1.end()){cout << (*iter_lis).append("~") << " ";iter_lis++;}cout << endl;deque<int> deq(5,5);// deque的读写迭代器，也可以只读deque<int>::iterator iter_d;for(iter_d = deq.begin(); iter_d != deq.end(); iter_d++)cout << *iter_d << " ";cout << endl;map<string,string> map1;map1["城市"] = "济南";map1["name"] = "Tom";map1["age"] = "7";map1["friend"] = "Jerry";// map的只读迭代器for(map<string,string>::const_iterator iter = map1.begin();iter != map1.end();iter++){cout << iter->first << "-"; // 键cout << iter->second << endl; // 值}return 0;
}

以上为本人目前对容器的了解，内容不多，这些可以随时查到，鄙人首次学习C++，纯小白，如有错误，还请各位大神不吝赐教，引用大佬的一句话：计算机，只要肯学习，永远是yyds。

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