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C++ Primer 学习笔记_29_STL实践与分析(3) --顺序容器的操作(下)

2015-06-29 11:28 761 查看


STL实践与分析

--顺序容器的操作(下)

六、访问元素
    如果容器非空,那么容器类型的front和back成员将返回容器的第一个和最后一个元素的引用。
【与begin和end的对比:】
    1)begin和end返回容器类型的迭代器,而不是引用;
    2)end返回容器最后一个元素的下一个位置的迭代器,而back返回容器的最后一个元素的引用!

[cpp]
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/* 
*必须保证该list容器非空! 
*如果容器为空,则if语句内的所有操作都是未定义的! 
*/  
   if (!iList.empty())  
   {  
       list<int>::reference bVal1 = *iList.begin();  
       list<int>::reference bVal2 = iList.front();  
  
       list<int>::reference eVal1 = *--iList.end();  
       list<int>::reference eVal2 = iList.back();  
  
       cout << "Begin:" << endl;  
       cout << bVal1 << endl;  
       cout << bVal2 << endl;  
       cout << endl << "End:" << endl;  
       cout << eVal1 << endl;  
       cout << eVal2 << endl;  
   }  

/*
*必须保证该list容器非空!
*如果容器为空,则if语句内的所有操作都是未定义的!
*/
if (!iList.empty())
{
list<int>::reference bVal1 = *iList.begin();
list<int>::reference bVal2 = iList.front();

list<int>::reference eVal1 = *--iList.end();
list<int>::reference eVal2 = iList.back();

cout << "Begin:" << endl;
cout << bVal1 << endl;
cout << bVal2 << endl;
cout << endl << "End:" << endl;
cout << eVal1 << endl;
cout << eVal2 << endl;
}


访问顺序容器内元素的操作
c.back()
返回容器c的最后一个元素的引用,如果c为空,则该操作未定义
c.front()
返回容器c的第一个元素的引用,如果c为空,则该操作未定义
c

返回下标n的元素的引用,如果n<0或n>=c.size(),则该操作未定义
只适用于vector和deque容器
c.at(n)
返回下标为n的元素的引用,如果下标越界,则该操作未定义
只适用于vector和deque容器
    使用下标运算的一个可选方案是使用at成员函数,虽然这个函数的行为和下标运算相似,但是如果程序给出的下标无效,at函数会抛出out_of_range异常。

[cpp]
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vector<string> strVec;  
  
cout << strVec[0] << endl;      //run-time error  
cout << strVec.at(0) << endl;   //throw out_of_range  

vector<string> strVec;

cout << strVec[0] << endl;		//run-time error
cout << strVec.at(0) << endl;	//throw out_of_range


[cpp]
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//P280 习题9.24  
int main()  
{  
    vector<string> strVec;  
    strVec.push_back("o(∩∩)o...");  
    if (!strVec.empty())  
    {  
        cout << strVec.front() << endl;  
        cout << *strVec.begin() << endl;  
        string tmp = strVec.at(0);  
        cout << tmp << endl;  
        tmp = strVec[0];  
        cout << tmp << endl;  
    }  
}  

//P280 习题9.24
int main()
{
vector<string> strVec;
strVec.push_back("o(∩∩)o...");
if (!strVec.empty())
{
cout << strVec.front() << endl;
cout << *strVec.begin() << endl;
string tmp = strVec.at(0);
cout << tmp << endl;
tmp = strVec[0];
cout << tmp << endl;
}
}

七、删除元素
删除顺序容器内元素的操作
c.erase(p)
删除迭代器p所指向的元素
返回一个迭代器,它指向被删除元素后面的元素。如果p指向容器内的最后一个元素,则返回的迭代器指向容器的超出末端的下一位置。如果p本身就是指向超出末端的下一位置的迭代器,则该函数未定义
c.erase(b,e)
删除迭代器be所标记的范围内所有的元素
返回一个迭代器,它指向被删除元素段后面的元素如果e本身就是指向超出末端的下一位置的迭代器,则返回的迭代器也指向容器的超出末端的下一位置
c.clear()
删除容器c内的所有元素。返回void
c.pop_back()
删除容器c的最后一个元素。返回void。如果c为空容器,
则该函数未定义
c.pop_front()
删除容器c的第一个元素。返回void。如果c为空容器,则该函数未定义
只适用于listdeque容器
1、删除第一个/最后一个元素
    pop_front操作通常与front操作配套使用,实现以栈的方式处理容器:

[cpp]
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while (!iDeq.empty())  
{  
    proccess(iDeq.front());  
    iDeq.pop_front();  
}  

while (!iDeq.empty())
{
proccess(iDeq.front());
iDeq.pop_front();
}


【注意:】
    pop_front和
pop_back函数的返回值并不是删除的元素值,而是void。要获取删除的元素值,则必须在删除元素之前调用front或
back函数。

2、删除容器内的一个/一段元素
    erase的两种形式都返回一个迭代器,它指向被删除元素或元素段后面的元素。也就是说,如果元素j恰好紧跟在元素i后面,则将元素i从容器中删除后,删除操作返回指向j的迭代器。

    如同其他操作一样,erase操作也不会检查它的参数。程序员必须确保用作参数的迭代器或迭代器范围是有效的。因此,在删除元素之前,必须确保迭代器不是end迭代器,如果恰巧是end迭代器,则erase的操作未定义!

[cpp]
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void printVec(const vector<string> &strVec)  
{  
    for (vector<string>::const_iterator iter = strVec.begin(); iter != strVec.end(); ++iter)  
    {  
        cout << *iter << endl;  
    }  
}  
int main()  
{  
//  freopen("input","r",stdin);  
    vector<string> strVec;  
    string val;  
    while (cin >> val)  
    {  
        strVec.push_back(val);  
    }  
    printVec(strVec);  
  
    string searchVal("Quasimodo");  
    vector<string>::iterator iter = find(strVec.begin(),strVec.end(),searchVal);  
  
    if (iter != strVec.end())  
    {  
        strVec.erase(iter);  
    }  
    printVec(strVec);  
}   

void printVec(const vector<string> &strVec)
{
for (vector<string>::const_iterator iter = strVec.begin(); iter != strVec.end(); ++iter)
{
cout << *iter << endl;
}
}
int main()
{
//	freopen("input","r",stdin);
vector<string> strVec;
string val;
while (cin >> val)
{
strVec.push_back(val);
}
printVec(strVec);

string searchVal("Quasimodo");
vector<string>::iterator iter = find(strVec.begin(),strVec.end(),searchVal);

if (iter != strVec.end())
{
strVec.erase(iter);
}
printVec(strVec);
}


3、删除容器内的所有元素

[cpp]
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strVec.clear();  
strVec.erase(strVec.begin(),strVec.end());  

strVec.clear();
strVec.erase(strVec.begin(),strVec.end());


    同时,erase函数的迭代器版本也提供了删除部分元素的功能:

[cpp]
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string searchVal("Quasimodo");  
vector<string>::iterator iter = find(strVec.begin(),strVec.end(),searchVal);  
strVec.erase(strVec.begin(),iter);  //不会包含iter指向的元素  
printVec(strVec);  

string searchVal("Quasimodo");
vector<string>::iterator iter = find(strVec.begin(),strVec.end(),searchVal);
strVec.erase(strVec.begin(),iter);	//不会包含iter指向的元素
printVec(strVec);


    如果删除时,两个迭代器指向的元素是同一个元素,则不会删除任何元素;如果两个迭代器指向的元素有一个或两个不存在,则会发生运行时错误:

[cpp]
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strVec.erase(strVec.begin(),strVec.begin());  
printVec(strVec);  
  
strVec.erase(strVec.begin(),strVec.end()+1);  
printVec(strVec);  

strVec.erase(strVec.begin(),strVec.begin());
printVec(strVec);

strVec.erase(strVec.begin(),strVec.end()+1);
printVec(strVec);


【小心地雷o(∩∩)o...,P282】
    erase、pop_front和
pop_back函数使指向被删除元素的所有迭代器失效。对于vector容器,指向删除点后面的元素的迭代器通常也会失效。而对于deque容器,如果删除时不包含第一个元素或最后一个元素,那么该deque容器相关的所有迭代器都会失效。

[cpp]
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//P282 习题9.26  
void printVecInt(const vector<int> &strVec)  
{  
    for (vector<int>::const_iterator iter = strVec.begin(); iter != strVec.end(); ++iter)  
    {  
        cout << *iter << '\t';  
    }  
    cout << endl;  
}  
  
void printlistInt(const list<int> &strVec)  
{  
    for (list<int>::const_iterator iter = strVec.begin(); iter != strVec.end(); ++iter)  
    {  
        cout << *iter << '\t';  
    }  
    cout << endl;  
}  
  
int main()  
{  
    int ia[] = {0,1,1,2,3,5,8,13,21,55,89};  
    vector<int> iVec(ia,ia+sizeof(ia)/sizeof(*ia));  
    list<int> iList(ia,ia+sizeof(ia)/sizeof(*ia));  
//    printlistInt(iList);  
//    printVecInt(iVec);  
  
    for (vector<int>::iterator iter = iVec.begin(); iter != iVec.end(); ++iter)  
    {  
        if (!(*iter % 2))  
        {  
            iter =  iVec.erase(iter);  
            -- iter;  
        }  
    }  
    printVecInt(iVec);  
  
    for (list<int>::iterator iter = iList.begin(); iter != iList.end(); ++iter)  
    {  
        if (*iter % 2)  
        {  
            iter = iList.erase(iter);  
            -- iter;  
        }  
    }  
    printlistInt(iList);  
}  

//P282 习题9.26
void printVecInt(const vector<int> &strVec)
{
for (vector<int>::const_iterator iter = strVec.begin(); iter != strVec.end(); ++iter)
{
cout << *iter << '\t';
}
cout << endl;
}

void printlistInt(const list<int> &strVec)
{
for (list<int>::const_iterator iter = strVec.begin(); iter != strVec.end(); ++iter)
{
cout << *iter << '\t';
}
cout << endl;
}

int main()
{
int ia[] = {0,1,1,2,3,5,8,13,21,55,89};
vector<int> iVec(ia,ia+sizeof(ia)/sizeof(*ia));
list<int> iList(ia,ia+sizeof(ia)/sizeof(*ia));
//    printlistInt(iList);
//    printVecInt(iVec);

for (vector<int>::iterator iter = iVec.begin(); iter != iVec.end(); ++iter)
{
if (!(*iter % 2))
{
iter =  iVec.erase(iter);
-- iter;
}
}
printVecInt(iVec);

for (list<int>::iterator iter = iList.begin(); iter != iList.end(); ++iter)
{
if (*iter % 2)
{
iter = iList.erase(iter);
-- iter;
}
}
printlistInt(iList);
}


[cpp]
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//习题9.27  
int main()  
{  
//  freopen("input","r",stdin);  
    list<string> strList;  
    string val;  
  
    while (cin >> val)  
    {  
        strList.push_back(val);  
    }  
  
    string searchVal("dream");  
    for (list<string>::iterator iter = strList.begin(); iter != strList.end(); ++iter)  
    {  
        if (*iter == searchVal)  
        {  
            strList.erase(iter);  
            --iter;  
        }  
    }  
    for (list<string>::iterator iter = strList.begin(); iter != strList.end(); ++iter)  
    {  
        cout << *iter << '\t';  
    }  
    cout << endl;  
}  

//习题9.27
int main()
{
//	freopen("input","r",stdin);
list<string> strList;
string val;

while (cin >> val)
{
strList.push_back(val);
}

string searchVal("dream");
for (list<string>::iterator iter = strList.begin(); iter != strList.end(); ++iter)
{
if (*iter == searchVal)
{
strList.erase(iter);
--iter;
}
}
for (list<string>::iterator iter = strList.begin(); iter != strList.end(); ++iter)
{
cout << *iter << '\t';
}
cout << endl;
}

八、赋值与swap
顺序容器的赋值与swap操作
c1= c2
删除容器c1的所有元素,然后将c2的元素复制给c1。
c1和c2的类型(包括容器类型和元素类型)必须相同

c.assign(b,e)
重新设置c的元素:将迭代器b和e标记的范围内所有的元素复制到c中。b和e必须不是指向c中元素的迭代器
c.assign(n,t)
将容器c重新设置为存储n个值为t的元素
c1.swap(c2)
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。
c1和c2的类型必须相同。
该函数的执行速度通常要比将c2复制到c1的操作快
    与赋值相关的操作符都作用于整个容器。除了swap外,其他操作都可以通过erase和insert来替代。赋值操作符首先删除其左操作数容器的所有元素,然后将右操作数容器的所有元素插入到左边容器中:

[cpp]
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vec1 = vec2;  
//等效于  
vec1.erase(vec1.begin(),vec1.end());  
vec1.insert(vec1.begin(),vec2.begin(),vec2.end());  

vec1 = vec2;
//等效于
vec1.erase(vec1.begin(),vec1.end());
vec1.insert(vec1.begin(),vec2.begin(),vec2.end());


    尽管赋值前两个容器的长度可能不相等,但是赋值后两个容器的长度都等于右边容器的长度!
【小心地雷:】
   
赋值和assign操作使左操作容器的所有迭代器失效,swap操作则不会使迭代器失效。完成swap操作后,尽管被交换的元素已经存放在另一容器中,但迭代器仍然指向相同的元素

1、使用assign
    1)带有一对迭代器参数的assign操作允许我们将一个容器的元素赋给另一个不同类型的容器。但是两种容器类型与元素类型必须相互兼容!

[cpp]
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sList.assign(sVec.begin(),sVec.end());  

sList.assign(sVec.begin(),sVec.end());


    2)assign运算的第二个版本需要一个整型数值和一个元素值做参数,它将容器重置为存储指定数量的元素,并且每个元素的值都为指定值: 

[cpp]
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sList.assign(10,"o(∩∩)o...");  

sList.assign(10,"o(∩∩)o...");

2、使用swap操作以节省删除元素的成本
    swap操作实现交换两个容器内所有元素的功能。要交换的容器的类型必须匹配:操作数必须是相同类型的容器,而且所存储的元素类型也必须相同。调用了swap函数后,右操作数原来存储的元素被存放在左操作数中,反之亦然。

[cpp]
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void printListStr(const list<string> &sList)  
{  
    for (list<string>::const_iterator iter = sList.begin(); iter != sList.end(); ++iter)  
    {  
        cout << *iter << endl;  
    }  
}  
  
int main()  
{  
    list<string> sList1(3,"o(∩∩)o...");  
    list<string> sList2(4,"(*^__^*)");  
  
    cout << "sList1:" << endl;  
    printListStr(sList1);  
    cout << "sList2:" << endl;  
    printListStr(sList2);  
  
    sList1.swap(sList2);  
    cout << "sList1:" << endl;  
    printListStr(sList1);  
    cout << "sList2:" << endl;  
    printListStr(sList2);  
}  

void printListStr(const list<string> &sList)
{
for (list<string>::const_iterator iter = sList.begin(); iter != sList.end(); ++iter)
{
cout << *iter << endl;
}
}

int main()
{
list<string> sList1(3,"o(∩∩)o...");
list<string> sList2(4,"(*^__^*)");

cout << "sList1:" << endl;
printListStr(sList1);
cout << "sList2:" << endl;
printListStr(sList2);

sList1.swap(sList2);
cout << "sList1:" << endl;
printListStr(sList1);
cout << "sList2:" << endl;
printListStr(sList2);
}


    关于swap的一个重要问题在于: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
    没有移动元素这个事实意味着迭代器不会失效。它们指向同一元素,就像没作swap运算之前一样。虽然,在swap运算后,这些元素已经被存储在不同的容器之中了。例如,在做
swap运算之前,有一个迭代器iter指向
svec1[3]字符串;实现swap运算后,该迭代器则指向svec2[3]字符串(这是同一个字符串,只是存储在不同的容器之中而已)。

[cpp]
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vector<string> sVec1(4,"o(∩∩)o...");  
vector<string> sVec2(3,"(*^__^*)");  
  
vector<string>::iterator iter = sVec1.end() - 1;  
cout << *iter << endl;  
sVec1.swap(sVec2);  
cout << *iter << endl;  

vector<string> sVec1(4,"o(∩∩)o...");
vector<string> sVec2(3,"(*^__^*)");

vector<string>::iterator iter = sVec1.end() - 1;
cout << *iter << endl;
sVec1.swap(sVec2);
cout << *iter << endl;


[cpp]
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//P284 习题9.28  
void printListStr(const list<string> &sList)  
{  
    for (list<string>::const_iterator iter = sList.begin(); iter != sList.end(); ++iter)  
    {  
        cout << *iter << endl;  
    }  
}  
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