• C++阶段05笔记03【C++提高编程资料(string容器、vector容器、deque容器、stack容器)】

    C++| 匠心之作 从0到1入门学编程【视频+课件+笔记+源码】

    目录

    3、STL常用容器

    3.1、string容器

    3.1.1、string基本概念

    3.1.2、string构造函数

    3.1.3、string赋值操作

    3.1.4、string字符串拼接

    3.1.5、string查找和替换

    3.1.6、string字符串比较

    3.1.7、string字符存取

    3.1.8、string插入和删除

    3.1.9、string子串

    3.2、vector容器

    3.2.1、vector基本概念

    3.2.2、vector构造函数

    3.2.3、vector赋值操作

    3.2.4、vector容量和大小

    3.2.5、vector插入和删除

    3.2.6、vector数据存取

    3.2.7、vector互换容器

    3.2.8、vector预留空间

    3.3、deque容器

    3.3.1、deque容器基本概念

    3.3.2、deque构造函数

    3.3.3、deque赋值操作

    3.3.4、deque大小操作

    3.3.5、deque插入和删除

    3.3.6、deque数据存取

    3.3.7、deque排序

    3.4、案例-评委打分

    3.4.1、案例描述

    3.4.2、实现步骤

    3.5、stack容器

    3.5.1、stack基本概念

    3.5.2、stack常用接口

    3、STL常用容器

    3.1、string容器

    3.1.1、string基本概念

    本质：string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类。

    string和char*区别：1.char*是一个指针；2.string是一个类，类内部封装了char*管理这个字符串，其是一个char*型的容器。

    特点：

    string类内部封装了很多成员方法，例如：查找find、拷贝copy、删除delete、替换replace、插入insert。

    string管理char*所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责。

    3.1.2、string构造函数

    构造函数原型：

    1. string(); //创建一个空的字符串，例如：string str;

    2. string(const char* s); //使用字符串s初始化

    3. string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象

    4. string(int n, char c); //使用n个字符c初始化

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. /*
    6. 构造函数原型：
    7. 1、string(); //创建一个空的字符串，例如：string str;
    8. 2、string(const char* s); //使用字符串s初始化
    9. 3、string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象
    10. 4、string(int n, char c); //使用n个字符c初始化
    11. */
    12.  
    13. //string的构造函数
    14. void test01() {
    15.     string s1;//创建空字符串，调用默认无参构造函数
    16.     cout << "str1 = " << s1 << endl;//str1 =
    17.  
    18.     const char *str = "hello world";
    19.     string s2(str);//把c_string转换成了string
    20.     cout << "str2 = " << s2 << endl;//str2 = hello world
    21.  
    22.     string s3(s2);//调用拷贝构造函数
    23.     cout << "str3 = " << s3 << endl;//str2 = hello world
    24.  
    25.     string s4(10, 'a');
    26.     cout << "str4 = " << s4 << endl;//str4 = aaaaaaaaaa
    27. }
    28.  
    29. int main() {
    30.     test01();
    31.     system("pause");
    32.     return 0;
    33. }

    总结：string的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可。

    3.1.3、string赋值操作

    功能描述：给string字符串进行赋值。

    赋值的函数原型：

    1. string& operator=(const char* s); //char*类型字符串赋值给当前的字符串

    2. string& operator=(const string &s); //把字符串s赋给当前的字符串

    3. string& operator=(char c); //字符赋值给当前的字符串

    4. string& assign(const char *s); //把字符串s赋给当前的字符串

    5. 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

    6. string& assign(const string &s); //把字符串s赋给当前字符串

    7. string& assign(int n, char c); //用n个字符c赋给当前字符串

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. //赋值
    6. void test01() {
    7.     string str1;
    8.     str1 = "hello world";
    9.     cout << "str1 = " << str1 << endl;
    10.  
    11.     string str2;
    12.     str2 = str1;
    13.     cout << "str2 = " << str2 << endl;
    14.  
    15.     string str3;
    16.     str3 = 'a';
    17.     cout << "str3 = " << str3 << endl;
    18.  
    19.     string str4;
    20.     str4.assign("hello c++");
    21.     cout << "str4 = " << str4 << endl;
    22.  
    23.     string str5;
    24.     str5.assign("hello c++", 5);
    25.     cout << "str5 = " << str5 << endl;
    26.  
    27.     string str6;
    28.     str6.assign(str5);
    29.     cout << "str6 = " << str6 << endl;
    30.  
    31.     string str7;
    32.     str7.assign(5, 'x');
    33.     cout << "str7 = " << str7 << endl;
    34. }
    35.  
    36. int main() {
    37.     test01();
    38.     system("pause");
    39.     return 0;
    40. }

    总结：string的赋值方式很多，operator=这种方式是比较实用的。

    3.1.4、string字符串拼接

    功能描述：实现在字符串末尾拼接字符串。

    函数原型：

    1. string& operator+=(const char* str); //重载+=操作符

    2. string& operator+=(const char c); //重载+=操作符

    3. string& operator+=(const string& str); //重载+=操作符

    4. string& append(const char *s); //把字符串s连接到当前字符串结尾

    5. 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

    6. string& append(const string &s); //同operator+=(const string& str)

    7. 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

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. //string字符串拼接
    6. void test01() {
    7. 	string str1 = "我";
    8. 	str1 += "爱玩游戏";
    9. 	cout << "str1 = " << str1 << endl;
    10.  
    11. 	str1 += ':';
    12. 	cout << "str1 = " << str1 << endl;
    13.  
    14. 	string str2 = "LOL DNF";
    15. 	str1 += str2;
    16. 	cout << "str1 = " << str1 << endl;
    17.  
    18. 	string str3 = "I";
    19. 	str3.append(" love ");
    20. 	cout << "str3 = " << str3 << endl;
    21. 	str3.append("game abcde", 4);
    22. 	//str3.append(str2);
    23. 	str3.append(str2, 4, 3);//从下标4位置开始，截取3个字符拼接到字符串末尾
    24. 	cout << "str3 = " << str3 << endl;
    25. }
    26.  
    27. int main() {
    28. 	test01();
    29. 	system("pause");
    30. 	return 0;
    31. }

    总结：字符串拼接的重载版本很多，初学阶段记住几种即可。

    3.1.5、string查找和替换

    功能描述：1.查找：查找指定字符串是否存在；2.替换：在指定的位置替换字符串。

    函数原型：

    1. int find(const string& str, int pos = 0) const; //查找str第一次出现位置,从pos开始查找

    2. 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

    3. 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

    4. int find(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c第一次出现位置

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

    6. 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

    7. 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

    8. int rfind(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c最后一次出现位置

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

    10. 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

    示例： ​

    1. #include //查找和替换
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void test01() {//查找
    6.     string str1 = "abcdefgde";
    7.     int pos = str1.find("de");
    8.     if (pos == -1) {
    9.         cout << "未找到字符串！" << endl;
    10.     } else {
    11.         cout << "已找到字符串，pos = " << pos << endl;
    12.     }
    13.     //rfind，rfind和find区别：rfind从右往左查找、find从左往右查找
    14.     pos = str1.rfind("de");
    15.     cout << "pos = " << pos << endl;
    16. }
    17.  
    18. void test02() {//替换
    19.     string str1 = "abcdefgde";
    20.     str1.replace(1, 3, "1111");//从1号位置起的3个字符替换为"1111"
    21.     cout << "str1 = " << str1 << endl;
    22. }
    23.  
    24. int main() {
    25.     test01();
    26.     test02();
    27.     system("pause");
    28.     return 0;
    29. }

    总结：

    1. find查找是从左往后，rfind从右往左；

    2. find找到字符串后返回查找的第一个字符位置，找不到返回-1；

    3. replace在替换时，要指定从哪个位置起，多少个字符，替换成什么样的字符串。

    3.1.6、string字符串比较

    功能描述：字符串之间的比较。

    比较方式：字符串比较是按字符的ASCII码进行对比，1.=返回0；2.>返回1；3.<返回-1。

    函数原型：

    • int compare(const string &s) const; //与字符串s比较

    • int compare(const char *s) const; //与字符串s比较

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void test01() {//字符串比较
    6. 	string s1 = "hello";
    7. 	string s2 = "aello";
    8. 	int ret = s1.compare(s2);
    9. 	if (ret == 0) {
    10. 		cout << "s1 等于 s2" << endl;
    11. 	} else if (ret > 0) {
    12. 		cout << "s1 大于 s2" << endl;
    13. 	} else {
    14. 		cout << "s1 小于 s2" << endl;
    15. 	}
    16. }
    17.  
    18. int main() {
    19. 	test01();
    20. 	system("pause");
    21. 	return 0;
    22. }

    总结：字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等，判断谁大谁小的意义并不是很大。

    3.1.7、string字符存取

    string中单个字符存取方式有两种：

    1. char& operator[](int n); //通过[]方式取字符

    2. char& at(int n); //通过at方法获取字符

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void test01() {
    6. 	string str = "hello world";
    7. 	//cout << "str = " << str << endl;
    8.  
    9. 	//1、通过[]访问单个字符
    10. 	for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
    11. 		cout << str[i] << " ";
    12. 	}
    13. 	cout << endl;
    14.  
    15. 	//2、通过at方式访问单个字符
    16. 	for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
    17. 		cout << str.at(i) << " ";
    18. 	}
    19. 	cout << endl;
    20.  
    21. 	//字符修改(修改单个字符)
    22. 	str[0] = 'x';
    23. 	cout << "str = " << str << endl;
    24. 	str.at(1) = 'x';
    25. 	cout << "str = " << str << endl;
    26. }
    27.  
    28. int main() {
    29. 	test01();
    30. 	system("pause");
    31. 	return 0;
    32. }

    总结：string字符串中单个字符存取有两种方式，利用[]或at。

    3.1.8、string插入和删除

    功能描述：对string字符串进行插入和删除字符操作。

    函数原型：

    1. string& insert(int pos, const char* s); //插入字符串

    2. string& insert(int pos, const string& str); //插入字符串

    3. string& insert(int pos, int n, char c); //在指定位置插入n个字符c

    4. string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void test01() {//字符串插入和删除
    6. 	string str = "hello";
    7. 	str.insert(1, "111");//插入
    8. 	cout << "str = " << str << endl;//str = h111ello
    9.  
    10. 	str.erase(1, 3);//删除，从1号位置开始3个字符
    11. 	cout << "str = " << str << endl;//str = hello
    12. }
    13.  
    14. int main() {
    15. 	test01();
    16. 	system("pause");
    17. 	return 0;
    18. }

    总结：插入和删除的起始下标都是从0开始。

    3.1.9、string子串

    功能描述：从字符串中获取想要的子串。

    函数原型：string substr(int pos = 0, int n = npos) const; //返回由pos开始的n个字符组成的字符串

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void test01() {//子串
    6. 	string str = "abcdefg";
    7. 	string subStr = str.substr(1, 3);
    8. 	cout << "subStr = " << subStr << endl;
    9.  
    10. 	//实用操作：从邮件地址中获取用户名信息
    11. 	string email = "hello@sina.com";
    12. 	int pos = email.find("@");
    13. 	string userName = email.substr(0, pos);
    14. 	cout << "userName：" << userName << endl;
    15. }
    16.  
    17. int main() {
    18. 	test01();
    19. 	system("pause");
    20. 	return 0;
    21. }

    总结：灵活的运用求子串功能，可以在实际开发中获取有效的信息。

    3.2、vector容器

    3.2.1、vector基本概念

    功能：vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组。

    vector与普通数组区别：不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展。

    动态扩展：并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间。

    vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器。

    3.2.2、vector构造函数

    功能描述：创建vector容器。

    函数原型：

    1. vector v; //采用模板实现类实现，默认构造函数。

    2. vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。

    3. vector(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。

    4. vector(const vector &vec); //拷贝构造函数。

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void printVector(vector<int> &v) {
    6.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    7.         cout << *it << " ";
    8.     }
    9.     cout << endl;
    10. }
    11.  
    12. //vector容器构造
    13. void test01() {
    14.     //构造方式1、默认构造(无参构造)
    15.     vector<int> v1;
    16.     for (int i = 0; i < 10; i++) {
    17.         v1.push_back(i);
    18.     }
    19.     printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    20.  
    21.     //构造方式2、通过区间方式进行构造
    22.     vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
    23.     printVector(v2);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    24.  
    25.     //构造方式3、n个elem方式构造
    26.     vector<int> v3(10, 100);
    27.     printVector(v3);//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    28.  
    29.     //构造方式4、拷贝构造
    30.     vector<int> v4(v3);
    31.     printVector(v4);//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    32. }
    33.  
    34. int main() {
    35.     test01();
    36.     system("pause");
    37.     return 0;
    38. }

    总结：vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可。

    3.2.3、vector赋值操作

    功能描述：给vector容器进行赋值。

    函数原型：

    1. vector& operator=(const vector &vec);//重载等号操作符。

    2. assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。

    3. assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void printVector(vector<int> &v) {
    6.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    7.         cout << *it << " ";
    8.     }
    9.     cout << endl;
    10. }
    11.  
    12. //vector赋值操作
    13. void test01() {
    14.     vector<int> v1;//无参构造
    15.     for (int i = 0; i < 10; i++) {
    16.         v1.push_back(i);
    17.     }
    18.     printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    19.  
    20.     //赋值方式1：operator=
    21.     vector<int> v2;
    22.     v2 = v1;
    23.     printVector(v2);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    24.  
    25.     //赋值方式2：assign
    26.     vector<int> v3;
    27.     v3.assign(v1.begin(), v1.end());
    28.     printVector(v3);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    29.  
    30.     //赋值方式3：n个elem方式赋值
    31.     vector<int> v4;
    32.     v4.assign(10, 100);
    33.     printVector(v4);//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    34. }
    35.  
    36. int main() {
    37.     test01();
    38.     system("pause");
    39.     return 0;
    40. }

    总结：vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以。

    3.2.4、vector容量和大小

    功能描述：对vector容器的容量和大小操作。

    函数原型：

    1. empty(); //判断容器是否为空

    2. capacity(); //容器的容量

    3. size(); //返回容器中元素的个数

    4. resize(int num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

    5. resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void printVector(vector<int> &v) {
    6.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    7.         cout << *it << " ";
    8.     }
    9.     cout << endl;
    10. }
    11.  
    12. //vector容器的容量和大小操作
    13. void test01() {
    14.     vector<int> v1;
    15.     for (int i = 0; i < 10; i++) {
    16.         v1.push_back(i);
    17.     }
    18.     printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    19.  
    20.     if (v1.empty()) {//为真代表容器为空
    21.         cout << "v1为空！" << endl;
    22.     } else {
    23.         cout << "v1不为空！" << endl;
    24.         cout << "v1的容量为：" << v1.capacity() << endl;
    25.         cout << "v1的大小为：" << v1.size() << endl;
    26.     }
    27.  
    28.     //resize重新指定大小：若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充
    29.     v1.resize(15, 100);//利用重载版本，可以指定默认填充值，参数2。如果重新指定的比原来长了，默认用0填充新的位置
    30.     printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100
    31.  
    32.     //resize重新指定大小：若指定的更小，超出部分元素被删除
    33.     v1.resize(5);//如果重新指定的比原来短了，超出部分会删除掉
    34.     printVector(v1);//0 1 2 3 4
    35. }
    36.  
    37. int main() {
    38.     test01();
    39.     system("pause");
    40.     return 0;
    41. }

    总结：

    1. 判断是否为空——empty；

    2. 返回元素个数——size；

    3. 返回容器容量——capacity；

    4. 重新指定大小——resize。

    3.2.5、vector插入和删除

    功能描述：对vector容器进行插入、删除操作。

    函数原型：

    1. push_back(ele); //尾部插入元素ele

    2. pop_back(); //删除最后一个元素

    3. insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele

    4. insert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个元素ele

    5. erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素

    6. erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素

    7. clear(); //删除容器中所有元素

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. /*vector插入和删除
    6. 1、push_back(ele);//尾部插入元素ele
    7. 2、pop_back();//删除最后一个元素
    8. 3、insert(const_iterator pos, ele);//迭代器指向位置pos插入元素ele
    9. 4、insert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
    10. 5、erase(const_iterator pos);//删除迭代器指向的元素
    11. 6、erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素
    12. 7、clear();//删除容器中所有元素
    13. */
    14.  
    15. void printVector(vector<int> &v) {
    16.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    17.         cout << *it << " ";
    18.     }
    19.     cout << endl;
    20. }
    21.  
    22. void test01() {//插入和删除
    23.     vector<int> v1;
    24.  
    25.     //尾插
    26.     v1.push_back(10);
    27.     v1.push_back(20);
    28.     v1.push_back(30);
    29.     v1.push_back(40);
    30.     v1.push_back(50);
    31.     printVector(v1);//遍历，10 20 30 40 50
    32.  
    33.     //尾删
    34.     v1.pop_back();
    35.     printVector(v1);//遍历，10 20 30 40
    36.  
    37.     //插入，第一个参数是迭代器
    38.     v1.insert(v1.begin(), 100);
    39.     printVector(v1);//遍历，100 10 20 30 40
    40.  
    41.     v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
    42.     printVector(v1);//遍历，1000 1000 100 10 20 30 40
    43.  
    44.     //删除，参数也是迭代器
    45.     v1.erase(v1.begin());
    46.     printVector(v1);//遍历，1000 100 10 20 30 40
    47.  
    48.     //清空
    49.     //v1.erase(v1.begin(), v1.end());
    50.     v1.clear();
    51.     printVector(v1);
    52. }
    53.  
    54. int main() {
    55.     test01();
    56.     system("pause");
    57.     return 0;
    58. }

    总结：

    1. 尾插——push_back；

    2. 尾删——pop_back；

    3. 插入——insert（位置迭代器）；

    4. 删除——erase（位置迭代器）；

    5. 清空——clear。

    3.2.6、vector数据存取

    功能描述：对vector中的数据的存取操作。

    函数原型：

    1. at(int idx); //返回索引idx所指的数据

    2. operator[]; //返回索引idx所指的数据

    3. front(); //返回容器中第一个数据元素

    4. back(); //返回容器中最后一个数据元素

    示例：

    1. #include //vector容器-数据存取
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void test01() {
    6.     vector<int> v1;
    7.     for (int i = 0; i < 10; i++) {
    8.         v1.push_back(i);
    9.     }
    10.  
    11.     //利用[]方式访问数组中元素
    12.     for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
    13.         cout << v1[i] << " ";
    14.     }
    15.     cout << endl;
    16.  
    17.     //利用at方式访问元素
    18.     for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
    19.         cout << v1.at(i) << " ";
    20.     }
    21.     cout << endl;
    22.  
    23.     //获取第一个元素
    24.     cout << "第一个元素为：" << v1.front() << endl;//0
    25.  
    26.     //获取最后一个元素
    27.     cout << "最后一个元素为：" << v1.back() << endl;//9
    28. }
    29.  
    30. int main() {
    31.     test01();
    32.     system("pause");
    33.     return 0;
    34. }

    总结：

    1. 除了用迭代器获取vector容器中元素，[ ]和at也可以；

    2. front返回容器第一个元素，back返回容器最后一个元素。

    3.2.7、vector互换容器

    功能描述：实现两个容器内元素进行互换。

    函数原型：swap(vec);//将vec与本身的元素互换

    示例：

    swap互换容器_收缩内存解析图 
    1. #include //vector容器互换
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void printVector(vector<int> &v) {
    6.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    7.         cout << *it << " ";
    8.     }
    9.     cout << endl;
    10. }
    11.  
    12. //1、基本使用
    13. void test01() {
    14.     vector<int> v1;
    15.     for (int i = 0; i < 10; i++) {
    16.         v1.push_back(i);
    17.     }
    18.     cout << "交换前：" << endl;
    19.     printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    20.  
    21.     vector<int> v2;
    22.     for (int i = 10; i > 0; i--) {
    23.         v2.push_back(i);
    24.     }
    25.     printVector(v2);//10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
    26.  
    27.     cout << "交换后：" << endl;
    28.     v1.swap(v2);//互换容器
    29.     printVector(v1);//10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
    30.     printVector(v2);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    31.     cout << endl;
    32. }
    33.  
    34. //2、实际用途-巧用swap可以收缩内存空间
    35. void test02() {
    36.     vector<int> v;
    37.     for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    38.         v.push_back(i);
    39.     }
    40.     cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;//v的容量为：131072
    41.     cout << "v的大小为：" << v.size() << endl << endl;//v的大小为：100000
    42.  
    43.     v.resize(3);//重新指定大小
    44.     cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;//v的容量为：131072
    45.     cout << "v的大小为：" << v.size() << endl << endl;//v的大小为：3
    46.  
    47.     //巧用swap收缩内存，按照v目前所用的空间来初始化匿名对象
    48.     vector<int>(v).swap(v);//匿名对象
    49.  
    50.     cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;//v的容量为：3
    51.     cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;//v的容量为：3
    52. }
    53.  
    54. int main() {
    55.     test01();
    56.     test02();
    57.     system("pause");
    58.     return 0;
    59. }

    总结：swap可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果。

    3.2.8、vector预留空间

    功能描述：减少vector在动态扩展容量时的扩展次数。

    函数原型：reserve(int len);//容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. //vector容器-预留空间
    6. void test01() {
    7. 	vector<int> v;
    8. 	v.reserve(100000);//利用reserve预留空间
    9. 	int num = 0;//统计开辟次数
    10. 	int *p = NULL;
    11. 	for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    12. 		v.push_back(i);
    13. 		if (p != &v[0]) {//指针是否指向首地址
    14. 			p = &v[0];
    15. 			num++;
    16. 		}
    17. 	}
    18. 	cout << "num = " << num << endl;//num = 1
    19. }
    20.  
    21. int main() {
    22. 	test01();
    23. 	system("pause");
    24. 	return 0;
    25. }

    总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间。

    3.3、deque容器

    3.3.1、deque容器基本概念

    功能：双端数组，可以对头端进行插入删除操作。

    deque与vector区别：

    1. vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低；

    2. deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快；

    3. vector访问元素时的速度会比deque快，这和两者内部实现有关。

    deque内部工作原理：deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据。中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间。

    deque容器的迭代器也是支持随机访问的。

    3.3.2、deque构造函数

    功能描述：deque容器构造。

    函数原型：

    1. deque deqT; //默认构造形式

    2. deque(beg, end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。

    3. deque(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。

    4. deque(const deque &deq); //拷贝构造函数

    示例：

    1. #include //deque构造函数
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void printDeque(const deque<int> &d) {
    6.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    7.         //*it = 100;//const限定容器只读，容器中的数据不可以修改了
    8.         cout << *it << " ";
    9.     }
    10.     cout << endl;
    11. }
    12. void test01() {
    13.     deque<int> d1;
    14.     for (int i = 0; i < 10; i++) {
    15.         d1.push_back(i);
    16.     }
    17.     printDeque(d1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    18.  
    19.     deque<int> d2(d1.begin(), d1.end());
    20.     printDeque(d2);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    21.  
    22.     deque<int> d3(10, 100);
    23.     printDeque(d3);//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    24.  
    25.     deque<int> d4(d3);
    26.     printDeque(d4);//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
    27. }
    28.  
    29. int main() {
    30.     test01();
    31.     system("pause");
    32.     return 0;
    33. }

    总结：deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可。

    3.3.3、deque赋值操作

    功能描述：给deque容器进行赋值。

    函数原型：

    1. deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符

    2. assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。

    3. assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void printDeque(const deque<int> &d) {
    6.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    7.         cout << *it << " ";
    8.     }
    9.     cout << endl;
    10. }
    11.  
    12. //deque容器赋值操作
    13. void test01() {
    14.     deque<int> d1;
    15.     for (int i = 0; i < 10; i++) {
    16.         d1.push_back(i);
    17.     }
    18.     printDeque(d1);
    19.  
    20.     //operator=赋值
    21.     deque<int> d2;
    22.     d2 = d1;
    23.     printDeque(d2);
    24.  
    25.     //assign赋值
    26.     deque<int> d3;
    27.     d3.assign(d1.begin(), d1.end());
    28.     printDeque(d3);
    29.  
    30.     deque<int> d4;
    31.     d4.assign(10, 100);
    32.     printDeque(d4);
    33. }
    34.  
    35. int main() {
    36.     test01();
    37.     system("pause");
    38.     return 0;
    39. }

    总结：deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握。

    3.3.4、deque大小操作

    功能描述：对deque容器的大小进行操作。

    函数原型：

    1. deque.empty(); //判断容器是否为空

    2. deque.size(); //返回容器中元素的个数

    3. deque.resize(num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

    4. deque.resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. using namespace std;
    4.  
    5. //deque容器大小操作
    6. void printDeuqe(const deque<int> &d) {
    7.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    8.         cout << *it << " ";
    9.     }
    10.     cout << endl;
    11. }
    12.  
    13. void test01() {
    14.     deque<int> d1;
    15.     for (int i = 0; i < 10; i++) {
    16.         d1.push_back(i);
    17.     }
    18.     printDeuqe(d1);
    19.  
    20.     if (d1.empty()) {//判断容器是否为空
    21.         cout << "d1为空！" << endl;
    22.     } else {
    23.         cout << "d1不为空！" << endl;
    24.         cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;//统计大小
    25.         //deque容器没有容量概念
    26.     }
    27.  
    28.     //重新指定大小
    29.     //d1.resize(15);
    30.     d1.resize(15, 1);
    31.     printDeuqe(d1);
    32.  
    33.     d1.resize(5);
    34.     printDeuqe(d1);
    35. }
    36.  
    37. int main() {
    38.     test01();
    39.     system("pause");
    40.     return 0;
    41. }

    总结：

    1. deque没有容量的概念；

    2. 判断是否为空——empty；

    3. 返回元素个数——size；

    4. 重新指定个数——resize。

    3.3.5、deque插入和删除

    功能描述：向deque容器中插入和删除数据。

    函数原型：

    两端插入操作：

    1. push_back(elem); //在容器尾部添加一个数据

    2. push_front(elem); //在容器头部插入一个数据

    3. pop_back(); //删除容器最后一个数据

    4. pop_front(); //删除容器第一个数据

    指定位置操作：

    1. insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。

    2. insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。

    3. insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。

    4. clear(); //清空容器的所有数据

    5. erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。

    6. erase(pos); //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。

    示例：

    1. #include 
    2. #include //deque容器插入和删除
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void printDeque(const deque<int> &d) {
    6.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    7.         cout << *it << " ";
    8.     }
    9.     cout << endl;
    10. }
    11.  
    12. //两端操作
    13. void test01() {
    14.     deque<int> d1;
    15.  
    16.     //尾插
    17.     d1.push_back(10);
    18.     d1.push_back(20);
    19.  
    20.     //头插
    21.     d1.push_front(100);
    22.     d1.push_front(200);
    23.     printDeque(d1);//200 100 10 20
    24.  
    25.     //尾删
    26.     d1.pop_back();
    27.     printDeque(d1);//200 100 10
    28.  
    29.     //头删
    30.     d1.pop_front();
    31.     printDeque(d1);//100 10
    32. }
    33.  
    34. //插入
    35. void test02() {
    36.     deque<int> d1;
    37.     d1.push_back(10);
    38.     d1.push_back(20);
    39.     d1.push_front(100);
    40.     d1.push_front(200);
    41.     printDeque(d1);//200 100 10 20
    42.  
    43.     //insert插入
    44.     d1.insert(d1.begin(), 1000);
    45.     printDeque(d1);//1000 200 100 10 20
    46.  
    47.     d1.insert(d1.begin(), 2, 10000);
    48.     printDeque(d1);//10000 10000 1000 200 100 10 20
    49.  
    50.     //按照区间进行插入
    51.     deque<int> d2;
    52.     d2.push_back(1);
    53.     d2.push_back(2);
    54.     d2.push_back(3);
    55.  
    56.     d1.insert(d1.begin(), d2.begin(), d2.end());
    57.     printDeque(d1);//1 2 3  10000 10000 1000 200 100 10 20
    58. }
    59.  
    60. //删除
    61. void test03() {
    62.     deque<int> d1;
    63.     d1.push_back(10);
    64.     d1.push_back(20);
    65.     d1.push_front(100);
    66.     d1.push_front(200);
    67.     printDeque(d1);
    68.  
    69.     //删除
    70.     deque<int>::iterator it = d1.begin();
    71.     it++;
    72.     d1.erase(it);
    73.     printDeque(d1);//200 10 20
    74.  
    75.     d1.erase(d1.begin());
    76. 	printDeque(d1);
    77.  
    78.     //按区间方式删除
    79.     //d1.erase(d1.begin(), d1.end());//清空操作
    80.     //清空
    81.     d1.clear();
    82.     printDeque(d1);
    83. }
    84.  
    85. int main() {
    86.     test01();
    87.     test02();
    88.     test03();
    89.     system("pause");
    90.     return 0;
    91. }

    总结：

    1. 尾插——push_back；

    2. 尾删——pop_back；

    3. 头插——push_front；

    4. 头删——pop_front；

    5. 插入和删除提供的位置是迭代器！

    3.3.6、deque数据存取

    功能描述：对deque中的数据的存取操作。

    函数原型：

    1. at(int idx); //返回索引idx所指的数据

    2. operator[]; //返回索引idx所指的数据

    3. front(); //返回容器中第一个数据元素

    4. back(); //返回容器中最后一个数据元素

    示例：

    1. #include 
    2. #include //deque容器数据存取
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void printDeque(const deque<int> &d) {
    6.     for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    7.         cout << *it << " ";
    8.     }
    9.     cout << endl;
    10. }
    11.  
    12. //数据存取
    13. void test01() {
    14.     deque<int> d;
    15.     d.push_back(10);
    16.     d.push_back(20);
    17.     d.push_back(30);
    18.     d.push_front(100);
    19.     d.push_front(200);
    20.     d.push_front(300);
    21.  
    22.     //1、通过[]方式访问元素
    23.     for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
    24.         cout << d[i] << " ";
    25.     }
    26.     cout << endl;//300 200 100 10 20 30
    27.  
    28.     //2、通过at方式访问元素
    29.     for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
    30.         cout << d.at(i) << " ";
    31.     }
    32.     cout << endl;//300 200 100 10 20 30
    33.  
    34.     //访问头尾元素
    35.     cout << "第一个元素front为：" << d.front() << endl;//300
    36.     cout << "最后一个元素back：" << d.back() << endl;//30
    37. }
    38.  
    39. int main() {
    40.     test01();
    41.     system("pause");
    42.     return 0;
    43. }

    总结：

    1. 除了用迭代器获取deque容器中元素，[ ]和at也可以；

    2. front返回容器第一个元素；back返回容器最后一个元素。

    3.3.7、deque排序

    功能描述：利用算法实现对deque容器进行排序。

    算法：sort(iterator beg, iterator end) //对beg和end区间内元素进行排序

    示例：

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include //标准算法头文件
    4. using namespace std;
    5.  
    6. void printDeque(const deque<int> &d) {
    7. 	for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    8. 		cout << *it << " ";
    9. 	}
    10. 	cout << endl;
    11. }
    12.  
    13. void test01() {//deque容器排序
    14. 	deque<int> d;
    15. 	d.push_back(10);
    16. 	d.push_back(20);
    17. 	d.push_back(30);
    18. 	d.push_front(100);
    19. 	d.push_front(200);
    20. 	d.push_front(300);
    21. 	printDeque(d);//300 200 100 10 20 30
    22.  
    23. 	//排序-默认排序规则：从小到大升序
    24. 	//对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接对其进行排序
    25. 	//vector容器也可以利用sort进行排序
    26. 	sort(d.begin(), d.end());
    27. 	cout << "排序后：" << endl;
    28. 	printDeque(d);
    29. }
    30.  
    31. int main() {
    32. 	test01();
    33. 	system("pause");
    34. 	return 0;
    35. }

    总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件algorithm即可。

    3.4、案例-评委打分

    3.4.1、案例描述

    有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。

    3.4.2、实现步骤

    1. 创建五名选手，放到vector中；

    2. 遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评分打分存到deque容器中；

    3. sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分；

    4. deque容器遍历一遍，累加总分；

    5. 获取平均分。

    示例代码：

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4. #include 
    5. #include 
    6. #include 
    7. using namespace std;
    8.  
    9. //有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。
    10.  
    11. //选手类
    12. class Person {
    13. 	public:
    14. 		Person(string name, int score) {
    15. 			this->m_Name = name;
    16. 			this->m_Score = score;
    17. 		}
    18. 		string m_Name; //姓名
    19. 		int m_Score;   //平均分
    20. };
    21.  
    22. void createPerson(vector &v) {
    23. 	string nameSeed = "ABCDE";
    24. 	for (int i = 0; i < 5; i++) {
    25. 		string name = "选手";
    26. 		name += nameSeed[i];
    27. 		int score = 0;
    28. 		Person p(name, score);
    29. 		v.push_back(p);//将创建的person对象放入到容器中
    30. 	}
    31. }
    32.  
    33. //打分
    34. void setScore(vector &v) {
    35. 	for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    36. 		//将评委的分数放入到deque容器中
    37. 		deque<int> d;
    38. 		for (int i = 0; i < 10; i++) {
    39. 			int score = rand() % 41 + 60;//0-40，60-100
    40. 			d.push_back(score);
    41. 		}
    42.  
    43. 		cout << "选手：" << it->m_Name << "，打分：" << endl;
    44. 		for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) {
    45. 			cout << *dit << " ";
    46. 		}
    47. 		cout << endl;
    48.  
    49. 		sort(d.begin(), d.end());//排序
    50.  
    51. 		//去除最高和最低分
    52. 		d.pop_back();
    53. 		d.pop_front();
    54.  
    55. 		//取平均分
    56. 		int sum = 0;
    57. 		for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) {
    58. 			sum += *dit;//累加每个评委的分数
    59. 		}
    60.  
    61. 		int avg = sum / d.size();
    62. 		it->m_Score = avg;//将平均分赋值给选手身上
    63. 	}
    64. }
    65.  
    66. void showScore(vector &v) {
    67. 	for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    68. 		cout << "姓名：" << it->m_Name << "，平均分：" << it->m_Score << endl;
    69. 	}
    70. }
    71.  
    72. int main() {
    73. 	srand((unsigned int)time(NULL));//随机数种子
    74.  
    75. 	//1、创建5名选手
    76. 	vector v;//存放选手的容器
    77. 	createPerson(v);
    78.  
    79. 	//测试
    80. 	for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    81. 		cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "，分数： " << (*it).m_Score << endl;
    82. 	}
    83.  
    84. 	//2、给5名选手打分
    85. 	setScore(v);
    86.  
    87. 	//3、显示最后得分
    88. 	showScore(v);
    89.  
    90. 	system("pause");
    91. 	return 0;
    92. }

    总结： 选取不同的容器操作数据，可以提升代码的效率。

    3.5、stack容器

    3.5.1、stack基本概念

    概念：stack是一种先进后出(First In Last Out，FILO)的数据结构，它只有一个出口。

     

    栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为。

    栈中进入数据称为——入栈push，栈中弹出数据称为——出栈pop。

    生活中的栈：

     

    3.5.2、stack常用接口

    功能描述：栈容器常用的对外接口。

    构造函数：

    1. stack stk; //stack采用模板类实现， stack对象的默认构造形式
    2. stack(const stack &stk); //拷贝构造函数

    赋值操作：stack& operator=(const stack &stk); //重载等号操作符

    数据存取：

    1. push(elem); //向栈顶添加元素

    2. pop(); //从栈顶移除第一个元素

    3. top(); //返回栈顶元素

    大小操作：

    1. empty(); //判断堆栈是否为空

    2. size(); //返回栈的大小

    示例：

    1. #include 
    2. #include //栈stack容器
    3. using namespace std;
    4.  
    5. void test01() {//栈容器常用接口
    6.     //特点：符合先进后出数据结构
    7.     stack<int> s;//创建栈容器，栈容器必须符合先进后出
    8.  
    9.     //向栈中添加元素，叫做：压栈、入栈
    10.     //入栈
    11.     s.push(10);
    12.     s.push(20);
    13.     s.push(30);
    14.     s.push(40);
    15.     cout << "栈的大小：" << s.size() << endl;//4
    16.  
    17.     //只要栈不为空，查看栈顶，并且执行出栈操作
    18.     while (!s.empty()) {
    19.         //查看栈顶元素
    20.         cout << "栈顶元素为：" << s.top() << endl;//输出栈顶元素
    21.         s.pop();//出栈//弹出栈顶元素
    22.     }//40 30 20 10
    23.     cout << "栈的大小：" << s.size() << endl;//0
    24. }
    25.  
    26. int main() {
    27.     test01();
    28.     system("pause");
    29.     return 0;
    30. }

    总结：1.入栈——push；2.出栈——pop；3.返回栈顶——top；4.判断栈是否为空——empty；5.返回栈大小——size。

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