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【P186 20】C++ 容器快速入门 （vector、deque、list、map、set...）（超详细）

2023-11-01

P186 20

vector指向量，可以理解为“变长数组”，长度根据需要而自动改变的数组。有时会碰到普通数组会超过内存的情况，可以使用vector解决。
而且，vector可以用来以邻接表的方式存储图，可以解决当节点数太多，无法使用邻接矩阵，又害怕使用指针实现邻接表的时候，使用很简单。
在这里插入图片描述

一、vector容器

vector是一种类模板，是一种顺序容器。顺序容器是按照是按照元素在标准库里边的顺序保存和访问的。

1.vector存放内置数据类型

在这里插入图片描述

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

//vector存放内置数据类型
void test01()
{
	//创建一个vector容器，（数组）
	vector<int> v;
	
	//向容器中插入数据
	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

1.六种遍历方式

六种遍历方式，完整代码总览

//遍历方式1，采用迭代器
for (vector::iterator it = vec.begin(); it != ovec.end(); it++)
{
cout <<  *it  << endl;
}
//遍历方式2，采用迭代器.并采用C++11新标准中的auto关键字
for (auto it = vec.begin(); it != vec.end();it++)
{
cout <<  *it  << endl;
}
//遍历方式3，while (itBegin != itEnd)
while (itBegin != itEnd)
{
	cout << *itBegin << endl;
	itBegin++;
}
//遍历方式4，采用下标进行数据元素访问
for (size_t i = 0; i < vec.size(); i++)
{
cout << vec[i]<< endl
}

//遍历方式5，采用C++11新标准中的auto关键字
for (auto i:vec)
{
cout << i<< endl;
}

//第6种遍历 利用STL提供的算法
	for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);

部分遍历详解

第一种遍历方式

//通过迭代器访问容器中的数据
vector<int>::iterator itBegin = v.begin();//起始迭代器 指向容器中第一个元素
vector<int>::iterator itEnd = v.end();//    结束迭代器 指向容器中做后一个元素的下一个位置

//第一种遍历方式
while (itBegin != itEnd)
{
	cout << *itBegin << endl;
	itBegin++;
}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

第二种遍历方式

//第二种遍历方式
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	cout << *it << endl;

第三种遍历 利用STL提供的算法

遍历前需要
1.添加头文件#include//标准算法的头文件
2.添加一个打印函数

void myPrint(int val)
{
	cout << val << endl;
}

//第三种遍历 利用STL提供的算法
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);

2 初始化，区别

1 默认初始化，无参（没给定数组大小）

 vector<int> res;; 默认初始化

vector为空， size为0，表明容器中没有元素，而且 capacity 也返回 0，意味着还没有分配内存空间。
这种初始化方式适用于元素个数未知，需要在程序中动态添加的情况；

添加元素，只能用.push_back();

for (int i = 10; i < 18; i++)
	res.push_back(i);

以下下错误，因为还没有分配内存空间。

for (int i = 10; i < 18; i++)
	res[i] = i;

2 带参数构造初始化 （给定数组大小、初始值）

vector<int> res(8);

res中将包含8个元素，每个元素进行缺省的值初始化，对于int，也就是被赋值为0，因此res被初始化为包含8个0。

等同于

vector<int> res(8，0);

指定值初始化，ilist5被初始化为包含7个值为3的int。

vector<int> ilist5(7,3);

添加元素，可用res[i] = a;也可.push_back(a);

for (int i = 0; i < 8; i++)
	res.push_back(i);

for (int i = 0; i < 8; i++)
	res[i] = i;

但是，res[i] = a;这种数组下标只允许在数组长度以内，比如本例0~8；
下面for循环0~10越界，11 ~13，起点都不在范围内，都会报错；

for (int i = 0; i < 10; i++)  res[i] = i;

for (int i = 11; i < 15; i++)  res[i] = i;

而对于 res.push_back(a);没有限制的，因为他是在前面定长数组尾部动态追加的；

for (int i = 0; i < 8; i++)  res.push_back(i);

3. 1 2 两种初始化特点对比测试

//定义数组
	vector<int> res(8);
	cout << "res.size() = " << res.size() << endl;
	//给数组重新赋值
	for (int i = 0; i < 8; i++)
		res[i] = i;
	//输出
	for (int i = 0; i < res.size(); i++)
		cout << res[i] << endl;
	cout << "res.size() = " << res.size() << endl;

在这里插入图片描述

//定义数组
	vector<int> res(8);
	cout << "res.size() = " << res.size() << endl;
	//给数组重新赋值
	for (int i = 0; i < 8; i++)
		res.push_back(i);
	//输出
	for (int i = 0; i < res.size(); i++)
		cout << res[i] << endl;
	cout << "res.size() = " << res.size() << endl;

在这里插入图片描述

4 通过同类型的vector进行初始化

vector<int> ilist2(ilist); 

vector<int> ilist2  = ilist;

这两种方式等价 ，ilist2 初始化为ilist的拷贝，ilist必须与ilist2 类型相同，也就是同为int的vector类型，ilist2将具有和ilist相同的容量和元素。

5.通过迭代器进行初始化

vector<int> ilist3(ilist.begin()+2,ilist.end()-1);

ilist3初始化为两个迭代器指定范围中元素的拷贝，范围中的元素类型必须与ilist3 的元素类型相容，在本例中ilist3被初始化为{3,4,5,6}`。

这种初始化方法特别适合于获取一个序列的子序列。

6 .带参数构造初始化

vector<int> ilist5(7,3);

指定值初始化，ilist5被初始化为包含7个值为3的int。

7 通过数组地址初始化

int a[5]={1,2,3,4,5}
vector<int> vec_i(a,a+5);

8 直接用{ }初始化

vector<int> vec={1,2,3,4,5,6,7,8,9}

9 初始为二维数组

vector<vector<int>> arr(8,vector<int>(8,0));

8*8的二维数组，元素都是0；

3.vector存放自定义的数据类型

1.自定义数据类型

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

//vector存放自定义数据类型
class Person 
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
};

void test01()
{
	//创建一个vector容器，（数组）
	vector<Person> v;
	Person p1("a",10);
	Person p2("b", 20);
	Person p3("c", 30);
	Person p4("d", 40);

	//向容器中插入数据
	v.push_back(p1);
	v.push_back(p2);
	v.push_back(p3);
	v.push_back(p4);

	//遍历容器中的数据
	for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
		//cout << "姓名：" <<(*it).m_Name <<"    年龄："<<(*it).m_Age<< endl;
	      cout << "姓名：" << it->m_Name << "    年龄：" << it->m_Age << endl;

}

int main()
{
	test01();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

//遍历容器中的数据
//两种输出方式
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	//cout << "姓名：" <<(*it).m_Name <<"    年龄："<<(*it).m_Age<< endl;
      cout << "姓名：" << it->m_Name << "    年龄：" << it->m_Age << endl;

2.自定义数据类型 指针

test()中稍加修改，其他不变

void test02()
{
	//创建一个vector容器，（数组）
	vector<Person *> v;//Person*
	Person p1("a", 10);
	Person p2("b", 20);
	Person p3("c", 30);
	Person p4("d", 40);

	//向容器中插入数据
	v.push_back(&p1);
	v.push_back(&p2);
	v.push_back(&p3);
	v.push_back(&p4);

	//遍历容器中的数据
	for (vector<Person *>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
		 cout << "姓名：" <<(*it)->m_Name <<"    年龄："<<(*it)->m_Age<< endl;
}

在这里插入图片描述

4.vector容器嵌套容器

学习目标:容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

//容器嵌套容器
void test02()
{
	vector<vector<int>>v;

	//创建小容器
	vector<int>v1;
	vector<int>v2;
	vector<int>v3;
	vector<int>v4;
	vector<int>v5;

   //向小容器中插入数据
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		v1.push_back(i + 1);
		v2.push_back(i + 2);
		v3.push_back(i + 3);
		v4.push_back(i + 4);
		v5.push_back(i + 5);
	}
	
   //将小容器插入到大容器中
	v.push_back(v1);
	v.push_back(v2);
	v.push_back(v3);
	v.push_back(v4);
	v.push_back(v5);


   //通过大容器，把所有数据遍历一遍
	for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		//(*it)-----容器 vector<int>
		for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++)
		{
			cout << *vit << " ";
		}
		cout << endl;
	}

}
int main()
{
	test02();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

二、string容器

1.string基本概念

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.string构造函数

构造函数原型

-string();					//创建一个空的字符串例如:string str;
 string(const char* s);		//使用字符串s初始化
-string(const string& str);	//使用一个string对象初始化另一个string对象
-string(int n, char c);		//使用n个字符c初始化

程序

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

//string的构造函数

/*
-string();					//创建一个空的字符串例如:string str;
 string(const char* s);		//使用字符串s初始化
-string(const string& str);	//使用一个string对象初始化另一个string对象
-string(int n, char c);		//使用n个字符c初始化
*/
void test02()
{
	string s1;//默认构造

	const char* str = "hello world";
	string s2(str);
	cout << "s2=" << s2 << endl;

	string s3(s2);
	cout << "s3=" << s3 << endl;

	string s4(10,'a');//10个a
	cout << "s4=" << s4 << endl;
}
int main()
{
	test02();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

3.string赋值操作

在这里插入图片描述
函数原型

-string& operator=(const char* s);      // char*类型字符串赋值给当前的字符串
-string& operator=(const string &s)   //把字符串s赋给当前的字符串
-string& operator=(char c) ;                //字符赋值给当前的字符串
-string& assign(const char *s) ;		   //把字符串s赋给当前的字符串
-string& assign(const char *s， int n);//把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
-string& assign(const string &s) ;       //把字符串s赋给当前字符串
-string& assign(int n,char c) ;            //用n个字符c赋给当前字符串

程序

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

//string的赋值操作

/*
-string& operator=(const char* s);      // char*类型字符串赋值给当前的字符串
-string& operator=(const string &s)     //把字符串s赋给当前的字符串
-string& operator=(char c) ;            //字符赋值给当前的字符串
-string& assign(const char *s) ;		//把字符串s赋给当前的字符串
-string& assign(const char *s， int n); //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
-string& assign(const string &s) ;      //把字符串s赋给当前字符串
-string& assign(int n,char c) ;         //用n个字符c赋给当前字符串
*/
void test02()
{
	string str1;
	str1 = "hello world";
	cout << "str1=" << str1 << endl;

	string str2;
	str2 = str1;
	cout << "str2=" << str2 << endl;

	string str3;
	str3 = 'a';
	cout << "str3=" << str3 << endl;

	string str4;
	str4.assign("hello C++");
	cout << "str4=" << str4 << endl;

	string str5;
	str5.assign("hello C++",5); //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
	cout << "str5=" << str5 << endl;

	string str6;
	str6.assign(str5); //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
	cout << "str6=" << str6 << endl;

	string str7;
	str7.assign(10,'w');
	cout << "str7=" << str7 << endl;
}
int main()
{
	test02();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.string的拼接操作

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

//string的赋值操作

/*
-string& operator+=(const char* str) ;//重载+=操作符
-string& operator+=(const char c);//重载+=操作符
-string& operator+=(const string& str);//重载+=操作符
-string& append (const char *s);//把字符串s连接到当前字符串结尾
-string& append(const char *s, int n) ;//把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
-string& append(const string &s);//同operator+=(const string& str)
-string& append(const string &s，int pos，int n);//字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾
*/
void test02()
{
	string str1="我";
	str1 += "爱玩游戏";
	cout << "str1=" << str1 << endl;

	str1 += "：";
	cout << "str1=" << str1 << endl;

	string str2="LOL";
	str1 += str2;
	cout << "str1=" << str1 << endl;

	str1.append(" and DNF");
	cout << "str1=" << str1 << endl;

	string str3 = "I ";
	str3.append("love you !",5);
	cout << "str3=" << str3 << endl;

	str3.append("you !");
	cout << "str3=" << str3 << endl;

	string str4 = "我 ";
	str4.append(str3,2,11);//下标从0开始
	cout << "str4=" << str4 << endl;
}
int main()
{
	test02();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

5.string查找和替换

功能描述:
·查找:查找指定字符串是否存在
·替换:在指定的位置替换字符串

函数原型

int find(const string& str, int pos = ) const;//查找str第一次出现位置,从pos开始查找

int find( const char* s , int pos = 0) const;//查找s第一次出现位置,从pos开始查找

int find(const char* s , int pos， int n) const;//从pos位置查找s的前n个字符第一次位置

int find(const char c, int pos = e) const;//查找字符c第一次出现位置

int rfind(const string& str, int pos = npos ) const;//查找str最后一次位置,从pos开始查找

int rfind(const char* s , int pos - npos ) const;//查找s最后一次出现位置,从pos开始查找

int rfind(const char* s, int pos， int n) const;//从pos查找s的前n个字符最后一次位置

int rfind(const char c, int pos = e) const;//查找字符c最后一次出现位置

string& replace(int pos, int n, const string& str);//替换从pos开始n个字符为字符串str

string& replace(int pos， int n,const char* s ) ;//替换从pos开始的n个字符为字符串s

1.查找

//rfind和find 区别
//find从左往右找；
//rfind从右往左找； 但是他们的pos还是按照从左往右的顺序的序号，下标从0开始

//1.查找
void test01()
{
	string str1 = "abcdef";

	//find
	int pos = str1.find("de");
	if (pos == -1)
		cout << "未找到" << endl;
	else
		cout << "pos=" << pos << endl;

	//rfind
	//rfind和find 区别
	//find从左往右找；
	//rfind从右往左找； 但是他们的pos还是按照从左往右的顺序的序号，下标从0开始
	int rpos = str1.rfind("de");
	if (rpos == -1)
		cout << "未找到" << endl;
	else
		cout << "rpos=" << rpos << endl;
}

在这里插入图片描述
注意：
虽然rfind从右往左找； 但是他们的pos还是按照从左往右的顺序的序号，下标从0开始

往我们把改成 string str1 = “abcdefde”;
find(de)，从左往右第一个d下标为3；
rfind(de)，从右往左第一个d下标为6；（下标顺序还是从左往右的）
在这里插入图片描述
//替换

//替换
void test02()
{
	string str1 = "abcdef";
	string str2 = "123456";

	//从1号位置起，3个字符“bcd”替换为字符串str2的"123456"
	str1.replace(1,3,str2);
	cout << "str1=" << str1 << endl;
}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

完整程序

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

//字符串的查找和替换

//1.查找
void test01()
{
	string str1 = "abcdefde";

	//find
	int pos = str1.find("de");
	if (pos == -1)
		cout << "未找到" << endl;
	else
		cout << "pos=" << pos << endl;

	//rfind
	//rfind和find 区别
	//find从左往右找；
	//rfind从右往左找； 但是他们的pos还是按照从左往右的顺序的序号，下标从0开始
	int rpos = str1.rfind("de");
	if (rpos == -1)
		cout << "未找到" << endl;
	else
		cout << "rpos=" << rpos << endl;
}
//替换
void test02()
{
	string str1 = "abcdef";
	string str2 = "123456";

	//从1号位置起，3个字符“bcd”替换为字符串str2的"123456"
	str1.replace(1,3,str2);
	cout << "str1=" << str1 << endl;
}
int main()
{
	test01();
	test02();
	return 0;
}
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c

vector

容器

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