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一.迭代器 当使用 C 中的容器#xff08;如 std::vector、std::list、std::map 等#xff09;时#xff0c;迭代器是一种非常重要的工具 它们提供了一种通用的方式来访问容器中的元素#xff0c;允许我们对容器进行遍历、访问、修改和删除操作 1.开始和结束…C 容器使用指南
一.迭代器 当使用 C 中的容器如 std::vector、std::list、std::map 等时迭代器是一种非常重要的工具 它们提供了一种通用的方式来访问容器中的元素允许我们对容器进行遍历、访问、修改和删除操作 1.开始和结束迭代器
begin()返回指向容器第一个元素的迭代器end()返回指向容器尾部最后一个元素的下一个位置的迭代器
#include iostream
#include vector
int main() {std::vectorint vec {1, 2, 3, 4, 5};// 使用迭代器遍历容器for (auto it vec.begin(); it ! vec.end(); it) {std::cout *it ;}std::cout std::endl;return 0;
}2.解引用迭代器
*it解引用迭代器获取迭代器指向的元素的值
std::vectorint vec {1, 2, 3, 4, 5};
auto it vec.begin();
std::cout *it std::endl; // 输出第一个元素的值3.向容器中插入和删除元素
insert(it, value)在迭代器位置插入元素erase(it)删除迭代器指向的元素
std::vectorint vec {1, 2, 3, 4, 5};
auto it vec.begin() 2; // 迭代器指向第三个元素
// 在迭代器位置插入元素
vec.insert(it, 10);
// 删除迭代器指向的元素
vec.erase(it);4. 自增和自减操作
it迭代器自增指向下一个元素--it迭代器自减指向前一个元素
5. 检查迭代器是否有效
it ! container.end()迭代器不等于容器的结束迭代器表示迭代器有效it container.end()迭代器等于容器的结束迭代器表示迭代器无效已经遍历到容器末尾
三.动态数组Vector(向量)
特点 动态数组支持随机访问连续内存存储支持快速的随机访问和插入删除末尾元素自动扩展容量但当容量不够时需要重新分配内存可能导致性能开销。 注意事项 插入和删除操作在末尾较高效在中间或头部可能效率较低当需要频繁在中间位置插入或删除元素时考虑使用其他容器如双向链表
1.头文件
#include vector2.创建和初始化向量
使用 std::vector 来定义一个向量可以指定元素类型也可以不指定类型默认构造一个空向量
vectorint myVector; // 定义一个整数类型的向量默认为空
vectorint myVector2(5); // 定义一个包含5个元素的整数向量初始值为0
vectorint myVector3 {1, 2, 3, 4, 5}; // 初始化一个包含元素的向量3.添加元素到向量末尾
使用 push_back 函数将元素添加到向量的末尾
myVector.push_back(10);
myVector.push_back(20);
myVector.push_back(30);
// myVector: [10, 20, 30]4.访问和修改元素
可以使用下标操作符 [] 来访问向量中的元素也可以使用 at() 函数来访问指定位置的元素。使用这些方式也可以修改元素的值
int firstElement myVector[0]; // 访问第一个元素
int secondElement myVector.at(1); // 访问第二个元素
myVector[2] 35; // 修改第三个元素的值为 355.获取向量大小
使用 size() 函数来获取向量中元素的数量
cout Size of myVector: myVector.size() endl; // 输出 36.迭代访问
可以使用迭代器来遍历向量中的元素
for (auto it myVector.begin(); it ! myVector.end(); it) {cout *it ;
}
cout endl;也可以使用范围-based for 循环来遍历
for (int num : myVector) {cout num ;
}
cout endl;7.删除元素
使用 pop_back() 函数删除向量末尾的元素
myVector.pop_back(); // 删除末尾的元素
// myVector: [10, 20]使用 erase() 函数删除指定位置的元素
myVector.erase(myVector.begin() 1); // 删除第二个元素
// myVector: [10]8.清空向量
使用 clear() 函数清空向量中的所有元素
Vector.clear(); // 清空向量
// myVector: []三.哈希表(映射)(Map)
特点 存储键值对的容器键是唯一的值可以重复。通过键快速查找对应的值 注意事项 插入相同键的元素会覆盖原来的值查找元素的时间复杂度为 O(log n)插入和删除操作的时间复杂度也为 O(log n)
1.包文件
#include unordered_map1.创建和初始化
#include iostream
unordered_mapstd::string, int myMap {{apple, 5},{banana, 3},{cherry, 7}
};2.插入和访问元素
insert({key, value})插入键值对operator[]访问或设置元素值
myMap.insert({date, 10}); // 插入键值对
myMap[grape] 4; // 设置元素值// 访问元素
cout 键值: myMap[cherry] endl;3.删除元素
erase(key)删除指定键对应的元素
myMap.erase(banana); // 删除元素4.检查键是否存在
count(key)检查指定键是否存在返回 1 表示存在0 表示不存在
if (myMap.count(banana)) {cout myMap有Banana endl;
} else {cout myMap没有Banana endl;
}5.遍历
可以使用迭代器遍历哈希表中的键值对
for (const auto pair : myMap) {cout pair.first : pair.second endl;
}6.获取哈希表大小
size()返回哈希表中键值对的数量
cout Size of myMap: myMap.size() endl;7.清空哈希表
clear()清空哈希表中的所有元素
myMap.clear(); // 清空哈希表四.双向链表List
特点 每个节点有指向前一个和后一个节点的指针适合频繁在中间位置插入或删除元素不支持随机访问需要通过迭代器遍历 注意事项 插入和删除操作效率高时间复杂度为 O(1)如果需要随机访问元素考虑使用其他容器如向量或集合
1.包文件
#include list2.创建和初始化
// 创建一个整型列表
listint myList {1, 2, 3, 4, 5};3.插入元素
push_back(value)在列表末尾插入元素push_front(value)在列表头部插入元素insert(iterator, value)在指定位置插入元素
myList.push_back(6); // {1, 2, 3, 4, 5, 6}
myList.push_front(0); // {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}
auto it myList.begin(); // 获取迭代器指向头部
myList.insert(it, 10); // {0, 10, 1, 2, 3, 4, 5, 6}4.删除元素
pop_back()删除列表末尾元素pop_front()删除列表头部元素erase(iterator)删除指定位置的元素remove(value)删除所有等于指定值的元素
codemyList.pop_back(); // {0, 10, 1, 2, 3, 4, 5}
myList.pop_front(); // {10, 1, 2, 3, 4, 5}
auto it2 myList.begin();
myList.erase(it2); // {10, 2, 3, 4, 5}
myList.remove(3); // {10, 2, 4, 5}5.访问元素
使用迭代器遍历列表元素begin() 返回指向列表第一个元素的迭代器end() 返回指向列表末尾最后一个元素的下一个位置的迭代器
// 遍历列表
for (auto it myList.begin(); it ! myList.end(); it) {cout *it ;
}
cout endl;// 反向遍历列表
for (auto rit myList.rbegin(); rit ! myList.rend(); rit) {std::cout *rit ;
}
cout endl;6.获取列表大小
cout 列表的大小: myList.size() endl;size()返回列表中元素的数量
7.清空列表
myList.clear(); // {}clear()清空列表中所有元素
五.集合 (Set)
特点 存储一组不重复元素的容器自动排序有序集合或无序无序集合支持快速查找、插入和删除操作 注意事项 插入相同键的元素会覆盖原来的值查找元素的时间复杂度为 O(log n)插入和删除操作的时间复杂度也为 O(log n)
1.包文件
#include set2.创建和初始化
// 创建一个整型集合
setint mySet {4, 2, 1, 3, 5};3.插入元素
insert(value)插入一个元素到集合中。
mySet.insert(6); // {1, 2, 3, 4, 5, 6}4.删除元素
erase(value)删除指定值的元素。erase(iterator)通过迭代器删除元素。
mySet.erase(3); // {1, 2, 4, 5, 6}5.查找元素
find(value)查找指定值的元素返回指向该元素的迭代器。如果不存在返回 end()。
auto it mySet.find(4);
if (it ! mySet.end()) {cout 查询 *it endl;
} else {cout 未查询到 endl;
}6.遍历集合
for (auto it mySet.begin(); it ! mySet.end(); it) {std::cout *it ;
}
cout endl;7.获取集合大小
size()返回集合中元素的数量。
cout 集合的大小: mySet.size() endl;8.清空集合
clear()清空集合中所有元素。
mySet.clear();六.堆栈 (Stack)
特点 后进先出LIFO的数据结构。只能在顶部添加和删除元素。用于函数调用、表达式求值等场景。 注意事项 使用 top() 前需确保堆栈非空否则可能会导致未定义行为。操作堆栈的时间复杂度为 O(1)。
1.包文件
#include stack2.创建和初始化
stackint myStack;3.基本操作
push(value)将元素压入堆栈的顶部pop()从堆栈顶部移除元素top()获取堆栈顶部的元素
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.push(3);// myStack: [1, 2, 3]int topElement myStack.top(); // 获取顶部元素topElement 3myStack.pop(); // 移除顶部元素// myStack: [1, 2]4.检查堆栈是否为空
empty()如果堆栈为空返回 true否则返回 false
if (myStack.empty()) {cout 堆栈为空. endl;
} else {cout 堆栈不为空 endl;
}5.获取堆栈大小
size()返回堆栈中元素的数量。
cout 堆栈的大小: myStack.size() endl;七. 队列 (Queue)
特点 先进先出FIFO的数据结构只能在队尾添加元素在队首移除元素用于任务调度、广度优先搜索等场景 注意事项 当队列为空时尝试访问头部元素或移除元素会导致未定义行为操作队列的时间复杂度为 O(1)
1.包文件
#include queue2.创建和初始化
queueint myQueue;3.基本操作
push(value)将元素压入队列的末尾pop()从队列的头部移除元素front()获取队列头部的元素值back()获取队列末尾的元素值
myQueue.push(1);
myQueue.push(2);
myQueue.push(3);// myQueue: [1, 2, 3]int frontElement myQueue.front(); // 获取头部元素frontElement 1
int backElement myQueue.back(); // 获取末尾元素backElement 3myQueue.pop(); // 移除头部元素// myQueue: [2, 3]4.检查队列是否为空
empty()如果队列为空返回 true否则返回 false。
if (myQueue.empty()) {cout 队列为空 endl;
} else {cout 队列不为空 endl;
}5.获取队列大小
size()返回队列中元素的数量。
cout 队列大小 myQueue.size() endl;后记 感谢读者阅读并关注博客文章并对文章中提到的观点、建议或批评表示感谢✨✨✨
