关于C++中的顺序容器

本文参考了http://www.cnblogs.com/yongbufangqi1988/archive/2010/07/29/1788204.html

1、顺序容器包括：vector，list，deque

2、接受容器大小做形参的构造函数只适用于顺序容器，而关联容器不支持这种初始化。

3、作为容器元素类型必须满足以下两个约束：

一、元素类型必须支持赋值运算。

二、元素类型的对象必须可以复制。

上面的两条是最低限度的元素类型约束。除了引用类型外，所有内置或复合类型都可用做元素类型。

4、只有vector和deque容器提供以下两种重要的运算集合：

一、迭代器算术运算：iter+n

iter-n

iter1+=iter2

iter1-=iter2

iter1-iter2

二、除了==和！=之外的关系操作符来比较两个迭代器：>、>=、<、<=

5、关于添加，插入或删除元素可能会使迭代器失效

关于这个问题首先要弄清楚vector，list，deque在内存中是怎样存储的：

vector容器的元素以连续的方式存放——每一个元素都紧挨着前一个元素存储。所以当容器中已经没有空间容纳新的元素，vector必须重新分配存储空间，用来存放原来的元素以及新添加的元素。在vector中某个位置插入一个元素时，该位置后面的元素都要向后移动了。删除某个元素道理与插入一样。

list容器表示不连续的内存区域，list存储类似于链表，故插入或删除list容器中的一个元素不需要移动任何其他元素。

下面我给出两端代码来证明vector和list的存储方式：

#include<iostream>

#include <vector>

#include <list>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> vec;

vec.push_back(3);

vector<int>::iterator ite=vec.begin();

cout<<"第一个元素的内容是"<<*ite<<endl;

cout<<"起始地址是"<<&vec[0]<<endl;

for(int i=0;i<100000;i++)

vec.push_back(3);

cout<<"第一个元素的内容是"<<*ite<<endl;

cout<<"起始地址是"<<&vec[0]<<endl;

list<int>li;

li.push_back(3);

list<int>::iterator it=li.begin();

cout<<"第一个元素 的内容是"<<*it<<endl;

for(int i=0;i<100000;i++)

li.push_back(3);

cout<<"第一个元素的内容是"<<*it<<endl;

getchar();

}

运行结果是：

有运行结果可以看出vec起初的起始地址是0x310f18，通过插入10000元素后，起始地址变成了0x320020，说明vector起始的容量已经不能满足再添加10000的要求了，故必须重新开辟一块内存空间来存放元素。同时该程序也说明：vector容器添加元素会使迭代器失效。因为迭代器也是指针，当vector开辟新内存空间来存放更多的元素时候，原来的内存空间就要被收回了，这时候指向以前内存空间的迭代器就成了“野迭代器”了！而list容器迭代器经过增加元素后并没有失效，这也从侧面说明list容器在添加元素（不论添加多少个元素）都不需要移动任何其他元素。

6、容器之间的比较是基于容器内元素的比较。它的比较方法类似于string类型的比较。

7、front和back pk begin和end

front将返回容器内第一个元素的引用，返回类型是size_type；back将返回容器最后一个元素的引用，返回类型也是size_type

begin将返回指向容器内第一元素的迭代器，返回类型是iterator；end将返回容器最后一个元素的下一个位置的迭代器，返回类型是iterator

8、顺序容器中能够使用下表操作的有vector和deque，但是要注意：容器的下表只能用于获取已存在的元素，不能用来添加元素。这两天老是犯这个错误，可能数组毒害太大了！

9、赋值pk swap

赋值操作符首先删除其左操作数容器中的所有元素，然后将右操作数容器的所有元素插入到左边容器中：

c1=c2等价于c1.erase(c1.begin(),c2.end());c1.insert(c1.begin(),c2.begin(),c2.end());

c1.swap(c2)作用是交换内容：调用完该函数后，c1中存放的是c2原来的元素，c2中存放的则是c1原来的元素。

c++primer上有这样一段话：该操作不会删除或插入任何元素，而且保证在常量时间内实现交换。由于容器内没有移动任何元素，因此迭代器不会失效。读完就会想：为什么呢？为什么没有元素移动？为什么迭代器不会失效？我当时猜想应该是：该操作只是把分给两个容器的内存的地址进行交换，来实现内容交换！下面我写了代码验证这一想法

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> vec1;

vec1.resize(3,2);

vector<int> vec2;

vec2.resize(4,4);

cout<<"交换前两个容器中存储的内存地址："<<endl;

cout<<"vec1中存储的内存块的地址是："<<&vec1[0]<<endl;

cout<<"vec2中存储的内存块的地址是："<<&vec2[0]<<endl;

vec1.swap(vec2);

cout<<"交换后两个容器中存储的内存地址："<<endl;

cout<<"vec1中存储的内存块的地址是："<<&vec1[0]<<endl;

cout<<"vec2中存储的内存块的地址是："<<&vec2[0]<<endl;

getchar();

}

运行结果是：

<img src='http://my.csdn.net/uploads/201206/05/1338902774_6226.jpg' /><img src='http://my.csdn.net/uploads/201206/05/1338902774_6226.jpg' /><img src='http://my.csdn.net/uploads/201206/05/1338902774_6226.jpg' /><img src='http://my.csdn.net/uploads/201206/05/1338902774_6226.jpg'
/>

这样明白了吧：swap交换的不是两个容器中的内容而是两个容器中存储的地址！所以这样交换前的迭代器也不会失效了！

再贴一个程序实例：

#include <iostream>

#include <set>

#include <vector>

#include <list>

int main()

// vector

std::vector<int> myvector;

// 一个 vector 就像一个动态的一维数组19楼空间'qe7mEi2fa@

// 声明一个存放 100 个 0 的整数的 vector

// 返回 vector 的大小, 即元素的个数

std::cout << myvec.size() << std::endl;

// 删除 vector 末尾的元素, vector 的大小相应减1

myvec.pop_back();

// 在 vector 的末尾添加元素

myvec.push_back(10);

// 返回 vector 末尾的元素

std::cout << myvec.back() << std::endl;

// 清除 vector 所有元素, vector 的个数为 0

myvec.clear();

std::cout << myvec.size() << std::endl;

// std::cout << myvec[1] << std::endl; //这种方法访问越界会异常

// std::cout << myvec.at(5) << std::endl; //这种方法访问越界会异常

// 遍历

// 遍历方法1, 推荐

for(std::vector<int>::iterator iter_1 = myvec.begin(); iter_1 != myvec.end(); iter_1++)

std::cout << (int)*iter_1 << std::endl;

// 遍历方法2, 不推荐, 原因忘记

for(int i = 0; i <= myvec.size(); i++)

std::cout << myvec[i] << std::endl;

// set

// set 是集合, 但 set中不能包含重复的元素, 这是与 vector 的区别

std::set<int> myset;

myset.insert(10); // 插入元素19楼空间W1RN j3a

myset.insert(10); // 没用, 插入失败, 因为不能有重复元素

myset.erase(10); // 删除元素，如果元素存在的话

myset.size();

myset.clear();

// list 相当于一个列表

std::list<int> mylist;

mylist.push_back(100);

mylist.remove(100);

/*

* vector用的是随机存取迭代器，list用的是双向迭代器

*

* 如果我们需要随机访问一个容器则vector 要比list 好得多

* 如果我们已知要存储元素的个数则vector 又是一个比list 好的选择

* 如果我们需要的不只是在容器两端插入和删除元素则list 显然要比vector 好

* 除非我们需要在容器首部插入和删除元素否则vector 要比deque 好

8]U;k z*c;R{0 */

return 0;

几种顺序容器的有缺点：

vector 就是一头开口的队列，所以就是一般意义上的队列。

deque 是两头开口的。既能往前插也能往后插。

但是它两都一样，如果非要往中间插，就得腾地。vector 没办法，不管往哪插都得往后挪，所以你往第一个插最惨，整个序列都要复制。deque 好一点，如果你插入的位置比较靠前，它会想办法把前面的部分往前挪来腾地。所以最惨的是往中间插。

但是它们的访问效率都很高，vector 只要用首地址，加偏移量就可以直接找到要访问的元素。deque 稍微复杂，但总的来说，访问的位置也是直接算出来的，所以它们的访问时间都是常数 O(1)。

list 和它们思路不一样。你可以自由的在任何位置插入，插入时间是常数。但访问很慢，它根本不知道你要找的元素在哪里，只能从头遍历。