c++ stl 容器迭代器 stl用法示例

1.基本概念

1.1容器概述

顺序容器 vector, deque,list
关联容器 set, multiset, map, multimap
容器适配器 stack, queue, priority_queue

1.1.1迭代器

用于指向顺序容器和关联容器中的元素
迭代器用法和指针类似有const 和非 const两种
通过迭代器可以读取它指向的元素
通过非const迭代器还能修改其指向的元素

1.1.2顺序容器:

容器并非排序的，元素的插入位置同元素的值无关。

1.1.3关联容器:

元素是排序的
插入任何元素，都按相应的排序规则来确定其位置
在查找时具有非常好的性能通常以平衡二叉树方式实现，插入和检索的时间都是 O(log(N))
相互关系：map与set的不同在于map中存放的元素有且仅有两个成员变量，一个名为first,另一个名为second, map根据first值对元素进行从小到大排序，并可快速地根据first来检索元素

map同multimap的不同在于是否允许相同first值的元素
set 即集合。set中不允许相同元素，multiset中允许存在相同的元素。

1.1.4顺序容器和关联容器中都有的成员函数

begin 返回指向容器中第一个元素的迭代器
end 返回指向容器中最后一个元素后面的位置的迭代器
rbegin 返回指向容器中最后一个元素的迭代器
rend 返回指向容器中第一个元素前面的位置的迭代器
erase 从容器中删除一个或几个元素
clear 从容器中删除所有元素
front :返回容器中第一个元素的引用
back : 返回容器中最后一个元素的引用
push_back : 在容器末尾增加新元素
pop_back : 删除容器末尾的元素
erase :删除迭代器指向的元素(可能会使该迭代器失效），或删除一个区间，返回被删除元素后面的那个元素的迭代器

1.2为什么定义迭代器？

迭代器上可以执行 ++ 操作, 以使其指向容器中的下一个元素。如果迭代器到达了容器中的最后一个元素的后面，此时再使用它，就会出错，类似于使用NULL或未初始化的指针一样。

1.3怎么定义并使用迭代器？

定义一个容器类的迭代器的方法可以是：
容器类名::iterator 变量名;
或：容器类名::const_iterator 变量名;
访问一个迭代器指向的元素： * 迭代器变量名

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main(){vector<int> t;for(int i=1;i<10;++i){t.push_back(i);} vector<int>::const_iterator i;for( i=t.begin();i!=t.end();++i){cout<<*i;//输出123456789 }
}

1.4容器上的迭代器类别

vector 随机访问
deque 随机访问
list 双向
set/multiset 双向
map/multimap 双向
stack 不支持迭代器
queue 不支持迭代器
priority_queue 不支持迭代器

不同类别有区别？
有

1.4.1双向迭代器

若p和p1都是双向迭代器，则可对p、p1可进行以下操作：

++p, p++ 使p指向容器中下一个元素
–p, p-- 使p指向容器中上一个元素
*p 取p指向的元素
p == p1 , p!= p1 判断是否相等、不等（list的一种遍历方法）

1.4.2随机访问迭代器

若p和p1都是随机访问迭代器，则可对p、p1可进行以下操作：

双向迭代器的所有操作

p += i 将p向后移动i个元素
p -= i 将p向向前移动i个元素
p + i 值为: 指向 p 后面的第i个元素的迭代器
p - i 值为: 指向 p 前面的第i个元素的迭代器
p[i] 值为:p后面的第i个元素的引用
p < p1, p <= p1, p > p1, p>= p1 （多种遍历方法！！）
p – p1 : p1和p之间的元素个数

2.stl用法

stl有什么用？
有了STL，不必再写大多的标准数据结构和算法，并且可获得非常高的性能。

STL中提供能在各种容器中通用的算法，比如查找，排序等
算法通过迭代器来操纵容器中的元素。许多算法可以对容器中的一个局部区间进行操作，因此需要两个参数，一个是起始元素的迭代器，一个是终止元素的后面一个元素的迭代器。比如，排序和查找
有的算法返回一个迭代器。比如 find() 算法，在容器中查找一个元素，并返回一个指向该元素的迭代器

2.1算法示例：find()

template< class InIt, class T>
InIt find(InIt first, InIt last, const T& val);
find在[first,last)查找等于val的元素
用 == 运算符判断相等
函数返回值是一个迭代器。如果找到，则该迭代器指向被找到的元素。如果找不到，则该迭代器等于last

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main(){int array[101],a;vector<int> v;vector<int>::iterator p;cin>>a;for(int i=0;i<a;++i){cin>>array[i];} int *pp=find(array,array+a,20);if(pp!=array+a)cout<<*pp<<endl;else cout<<"not found"<<endl;for(int i=0;i<a;++i){v.push_back(array[i]);}p=find(v.begin(),v.end(),20);if(p!=v.end())cout<<*p<<endl;else cout<<"not found"<<endl;
}

用数组都能写啊，何必用容器呢？
当你想要从某个位置插入或删除一个数的时候，用数组就很麻烦，但是用vector就很方便了，而且他是可变长的，那也就不用考虑越界的问题了。

2.2 vector用法实例：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
template<class T>
void printvector(T s,T e){for(; s!=e ;++s)cout<<*s<<" ";cout<<endl;
}
int main(){vector<int>::iterator p;int a[101],n,b;cin>>n;for(int i=0;i<n;++i){cin>>a[i]; }vector<int> v(a,a+n);cout<<v.end()-v.begin()<<endl;//1.求容器里有多少个数 v.insert(v.begin()+2,100);//2.在v.begin()+2这个位置插入一个数 printvector(v.begin(),v.end());v.erase(v.begin()+2);//3.删除v.begin()+2这个位置的数 printvector(v.begin(),v.end());vector<int>v2(5,1000);//4.建立一个由五个1000组成的容器 printvector(v2.begin(),v2.end());v2.insert(v2.begin(),v.begin()+1,v.begin()+3);//5.将v.begin()+1到v.begin()+3的数插入到v2.begin()这个位置上 // 输出时输出所有v2，只不过开头增加了一段数。 printvector(v2.begin(),v2.end());v.erase(v.begin() + 1, v.begin() + 3); //6.删除一段区间 printvector(v.begin(),v.end());}
//输入：
//5
//1 2 3 4 5//输出：
//5
//1 2 100 3 4 5
//1 2 3 4 5
//1000 1000 1000 1000 1000
//2 3 1000 1000 1000 1000 1000
//1 4 5

所有适用于 vector的操作都适用于 deque。
deque还有 push_front（将元素插入到前面）和 pop_front(删除最前面的元素）操作，复杂度是O(1)