STL实践与分析
--顺序容器的操作(下)
六、訪问元素
假设容器非空，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的对照：】
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！
/* *必须保证该list容器非空！ *假设容器为空，则if语句内的全部操作都是没有定义的！
*/ 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; }
| 訪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。假设c为空，则该操作没有定义 |
| c.front() | 返回容器c的第一个元素的引用。假设c为空，则该操作没有定义 |
| c[n] | 返回下标n的元素的引用，假设n<0或n>=c.size()，则该操作没有定义 仅仅适用于vector和deque容器 |
| c.at(n) | 返回下标为n的元素的引用，假设下标越界。则该操作没有定义 仅仅适用于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，尽管这个函数的行为和下标运算相似。可是假设程序给出的下标无效，at函数会抛出out_of_range异常。
vectorstrVec; cout << strVec[0] << endl; //run-time error cout << strVec.at(0) << endl; //throw out_of_range
//P280 习题9.24int main(){ vector 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。 假设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。假设p本身就是指向超出末端的下一位置的迭代器,则该函数没有定义 |
| c.erase(b,e) | 删除迭代器b和e所标记的范围内全部的元素 返回一个迭代器,它指向被删除元素段后面的元素。假设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内的全部元素。返回void |
| c.pop_back() | 删除容器c的最后一个元素。返回void。 假设c为空容器, 则该函数没有定义 |
| c.pop_front() | 删除容器c的第一个元素。返回void。假设c为空容器,则该函数没有定义 仅仅适用于list或deque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：
while (!iDeq.empty()) { proccess(iDeq.front()); iDeq.pop_front(); } 【注意：】
pop_front和 pop_back函数的返回值并非删除的元素值,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,假设元素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。
如同其它操作一样,erase操作也不会检查它的參数。程序猿必须确保用作參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，假设恰巧是end迭代器，则erase的操作没有定义。
void printVec(const vector&strVec){ for (vector ::const_iterator iter = strVec.begin(); iter != strVec.end(); ++iter) { cout << *iter << endl; }}int main(){// freopen("input","r",stdin); vector strVec; string val; while (cin >> val) { strVec.push_back(val); } printVec(strVec); string searchVal("Quasimodo"); vector ::iterator iter = find(strVec.begin(),strVec.end(),searchVal); if (iter != strVec.end()) { strVec.erase(iter); } printVec(strVec);}
3、删除容器内的全部元素
strVec.clear(); strVec.erase(strVec.begin(),strVec.end());
同一时候，erase函数的迭代器版本号也提供了删除部分元素的功能：
string searchVal("Quasimodo"); vector ::iterator iter = find(strVec.begin(),strVec.end(),searchVal); strVec.erase(strVec.begin(),iter); //不会包括iter指向的元素 printVec(strVec); 假设删除时，两个迭代器指向的元素是同一个元素。则不会删除不论什么元素。假设两个迭代器指向的元素有一个或两个不存在。则会发生执行时错误：
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全部迭代器失效。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,假设删除时不包括第一个元素或最后一个元素,那么该deque容器相关的全部迭代器都会失效。
//P282 习题9.26void printVecInt(const vector &strVec){ for (vector ::const_iterator iter = strVec.begin(); iter != strVec.end(); ++iter) { cout << *iter << '\t'; } cout << endl;}void printlistInt(const list &strVec){ for (list ::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 iVec(ia,ia+sizeof(ia)/sizeof(*ia)); list iList(ia,ia+sizeof(ia)/sizeof(*ia));// printlistInt(iList);// printVecInt(iVec); for (vector ::iterator iter = iVec.begin(); iter != iVec.end(); ++iter) { if (!(*iter % 2)) { iter = iVec.erase(iter); -- iter; } } printVecInt(iVec); for (list ::iterator iter = iList.begin(); iter != iList.end(); ++iter) { if (*iter % 2) { iter = iList.erase(iter); -- iter; } } printlistInt(iList);} //习题9.27int main(){// freopen("input","r",stdin); list strList; string val; while (cin >> val) { strList.push_back(val); } string searchVal("dream"); for (list ::iterator iter = strList.begin(); iter != strList.end(); ++iter) { if (*iter == searchVal) { strList.erase(iter); --iter; } } for (list ::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的全部元素,然后将c2的元素复制给c1。 c1和c2的类型(包含容器类型和元素类型)必须同样 |
| c.assign(b,e) | 又一次设置c的元素:将迭代器b和e标记的范围内全部的元素拷贝到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又一次设置为存储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的类型必须同样。 该函数的运行速度通常要比将c2拷贝到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，其它操作都能够通过erase和insert来替代。
赋值操作符首先删除其左操作数容器的全部元素，然后将右操作数容器的全部元素插入到左边容器中：
vec1 = vec2; //等效于 vec1.erase(vec1.begin(),vec1.end()); vec1.insert(vec1.begin(),vec2.begin(),vec2.end());
虽然赋值前两个容器的长度可能不相等。可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全部迭代器失效，swap操作则不会使迭代器失效。完毕swap操作后,虽然被交换的元素已经存放在还有一容器中,但迭代器仍然指向同样的元素。
1、使用assign
1）带有一对迭代器參数的assign操作同意我们将一个容器的元素赋给还有一个不同类型的容器。
可是两种容器类型与元素类型必须相互兼容！
sList.assign(sVec.begin(),sVec.end());
2）assign运算的第二个版本号须要一个整型数值和一个元素值做參数,它将容器重置为存储指定数量的元素,而且每一个元素的值都为指定值:
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全部元素的功能。要交换的容器的类型必须匹配:操作数必须是同样类型的容器,并且所存储的元素类型也必须同样。
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。
void printListStr(const list&sList){ for (list ::const_iterator iter = sList.begin(); iter != sList.end(); ++iter) { cout << *iter << endl; }}int main(){ list sList1(3,"o(∩∩)o..."); list 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不论什么元素,并且保证在常量时间内实现交换。
因为容器内没有移动不论什么元素,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。尽管,在swap运算后,这些元素已经被存储在不同的容器之中了。比如,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,仅仅是存储在不同的容器之中而已)。
vectorsVec1(4,"o(∩∩)o..."); vector sVec2(3,"(*^__^*)"); vector ::iterator iter = sVec1.end() - 1; cout << *iter << endl; sVec1.swap(sVec2); cout << *iter << endl;
//P284 习题9.28void printListStr(const list&sList){ for (list ::const_iterator iter = sList.begin(); iter != sList.end(); ++iter) { cout << *iter << endl; }}
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