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顺序容器

顺序容器实现能按顺序访问的数据结构。

std::array

静态的连续数组

定义于头文件 <array>

  • std::array 是封装 固定大小数组 的容器。
隐式定义的成员函数
(构造函数)(隐式声明) 遵循聚合初始化的规则初始化 array (注意默认初始化可以导致非类的 T 的不确定值) (公开成员函数)
(析构函数)(隐式声明) 销毁 array 的每个元素 (公开成员函数)
operator=(隐式声明) 以来自另一 array 的每个元素重写 array 的对应元素 (公开成员函数)
元素访问
at(C++11) 访问指定的元素,同时进行越界检查 (公开成员函数)
[operator](C++11) 访问指定的元素 (公开成员函数)
front(C++11) 访问第一个元素 (公开成员函数)
back(C++11) 访问最后一个元素 (公开成员函数)
data(C++11) 直接访问底层数组 (公开成员函数)
迭代器
begincbegin(C++11) 返回指向起始的迭代器 (公开成员函数)
endcend(C++11) 返回指向末尾的迭代器 (公开成员函数)
rbegincrbegin(C++11) 返回指向起始的逆向迭代器 (公开成员函数)
rendcrend(C++11) 返回指向末尾的逆向迭代器 (公开成员函数)
容量
empty(C++11) 检查容器是否为空 (公开成员函数)
size(C++11) 返回容纳的元素数 (公开成员函数)
max_size(C++11) 返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数)
操作
fill(C++11) 以指定值填充容器 (公开成员函数)
swap(C++11) 交换内容

std::vector

定义于头文件 <vector>

  • std::vector 是封装 动态数组 的顺序容器。
at 访问指定的元素,同时进行越界检查 (公开成员函数)
[operator] 访问指定的元素 (公开成员函数)
front 访问第一个元素 (公开成员函数)
back 访问最后一个元素 (公开成员函数)
data 直接访问底层数组 (公开成员函数)
迭代器
begincbegin(C++11) 返回指向起始的迭代器 (公开成员函数)
endcend(C++11) 返回指向末尾的迭代器 (公开成员函数)
rbegincrbegin(C++11) 返回指向起始的逆向迭代器 (公开成员函数)
rendcrend(C++11) 返回指向末尾的逆向迭代器 (公开成员函数)
容量
empty 检查容器是否为空 (公开成员函数)
size 返回容纳的元素数 (公开成员函数)
max_size 返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数)
reserve 预留存储空间 (公开成员函数)
capacity 返回当前存储空间能够容纳的元素数 (公开成员函数)
shrink_to_fit(C++11) 通过释放未使用的内存减少内存的使用 (公开成员函数)
修改器
clear 清除内容 (公开成员函数)
insert 插入元素 (公开成员函数)
emplace(C++11) 原位构造元素 (公开成员函数)
erase 擦除元素 (公开成员函数)
push_back 将元素添加到容器末尾 (公开成员函数)
emplace_back(C++11) 在容器末尾就地构造元素 (公开成员函数)
pop_back 移除末元素 (公开成员函数)
resize 改变容器中可存储元素的个数 (公开成员函数)
swap 交换内容 (公开成员函数)

非成员函数

(构造函数) 构造 vector (公开成员函数)
(析构函数) 析构 vector (公开成员函数)
operator= 赋值给容器 (公开成员函数)
assign 将值赋给容器 (公开成员函数)
get_allocator 返回相关的分配器 (公开成员函数)
元素访问
at 访问指定的元素,同时进行越界检查 (公开成员函数)
operator[] 访问指定的元素 (公开成员函数)
front 访问第一个元素 (公开成员函数)
back 访问最后一个元素 (公开成员函数)
data 直接访问底层数组 (公开成员函数)
迭代器
begin cbegin(C++11) 返回指向起始的迭代器 (公开成员函数)
end cend(C++11) 返回指向末尾的迭代器 (公开成员函数)
rbegin crbegin(C++11) 返回指向起始的逆向迭代器 (公开成员函数)
rend crend(C++11) 返回指向末尾的逆向迭代器 (公开成员函数)
容量
empty 检查容器是否为空 (公开成员函数)
size 返回容纳的元素数 (公开成员函数)
max_size 返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数)
reserve 预留存储空间 (公开成员函数)
capacity 返回当前存储空间能够容纳的元素数 (公开成员函数)
shrink_to_fit(C++11) 通过释放未使用的内存减少内存的使用 (公开成员函数)
修改器
clear 清除内容 (公开成员函数)
insert 插入元素 (公开成员函数)
emplace(C++11) 原位构造元素 (公开成员函数)
erase 擦除元素 (公开成员函数)
push_back 将元素添加到容器末尾 (公开成员函数)
emplace_back(C++11) 在容器末尾就地构造元素 (公开成员函数)
pop_back 移除末元素 (公开成员函数)
resize 改变容器中可存储元素的个数 (公开成员函数)
swap 交换内容 (公开成员函数)

非成员函数

std::swap(std::vector)(C++20) 特化std::swap 算法 (函数模板)
erase(std::vector) erase_if(std::vector)(C++20) 擦除所有满足特定判别标准的元素 (函数模板)

std::deque

  • 定义于头文件

双端队列

std::deque ( double-ended queue ,双端队列)是有 下标顺序容器,它允许在其首尾两端快速插入及删除。另外,在 deque 任一端插入或删除不会非法化指向其余元素的指针或引用。

std::vector 相反, deque 的元素不是相接存储的:典型实现用单独分配的固定大小数组的序列,外加额外的登记,这表示下标访问必须进行二次指针解引用,与之相比 vector 的下标访问只进行一次。

deque 的存储按需自动扩展及收缩。扩张 deque 比扩张 std::vector 更优,因为它不涉及到复制既存元素到新内存位置。另一方面, deque 典型地拥有较大的最小内存开销;只保有一个元素的 deque 必须分配其整个内部数组(例如 64 位 libstdc++ 上为对象大小 8 倍; 64 位 libc++ 上为对象大小 16 倍或 4096 字节的较大者)。

deque 上常见操作的复杂度(效率)如下:

  • 随机访问——常数 O(1)
  • 在结尾或起始插入或移除元素——常数 O(1)
  • 插入或移除元素——线性 O(n)
元素访问
at 访问指定的元素,同时进行越界检查 (公开成员函数)
[operator] 访问指定的元素 (公开成员函数)
front 访问第一个元素 (公开成员函数)
back 访问最后一个元素 (公开成员函数)
迭代器
begincbegin(C++11) 返回指向起始的迭代器 (公开成员函数)
endcend(C++11) 返回指向末尾的迭代器 (公开成员函数)
rbegincrbegin(C++11) 返回指向起始的逆向迭代器 (公开成员函数)
rendcrend(C++11) 返回指向末尾的逆向迭代器 (公开成员函数)
容量
empty 检查容器是否为空 (公开成员函数)
size 返回容纳的元素数 (公开成员函数)
max_size 返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数)
shrink_to_fit(C++11) 通过释放未使用的内存减少内存的使用 (公开成员函数)
修改器
clear 清除内容 (公开成员函数)
insert 插入元素 (公开成员函数)
emplace(C++11) 原位构造元素 (公开成员函数)
erase 擦除元素 (公开成员函数)
push_back 将元素添加到容器末尾 (公开成员函数)
emplace_back(C++11) 在容器末尾就地构造元素 (公开成员函数)
pop_back 移除末元素 (公开成员函数)
push_front 插入元素到容器起始 (公开成员函数)
emplace_front(C++11) 在容器头部原位构造元素 (公开成员函数)
pop_front 移除首元素 (公开成员函数)
resize 改变容器中可存储元素的个数 (公开成员函数)
swap 交换内容 (公开成员函数)

非成员函数

std::swap(std::deque) 特化 std::swap 算法 (函数模板)
erase(std::deque) erase_if(std::deque)(C++20) 擦除所有满足特定判别标准的元素 (函数模板)

std::forward_list

定义于头文件 <forward_list>

  • 单链表

std::forward_list 是支持从容器中的任何位置快速插入和移除元素的容器。不支持快速随机访问。它实现为单链表,且实质上与其在 C 中实现相比无任何开销。与 std::list 相比,此容器在不需要双向迭代时提供更有效地利用空间的存储。

在链表内或跨数个链表添加、移除和移动元素,不会非法化当前指代链表中其他元素的迭代器。然而,在从链表移除元素(通过 erase_after )时,指代对应元素的迭代器或引用会被非法化。

元素访问
front(C++11) 访问第一个元素 (公开成员函数)
迭代器
before_begincbefore_begin(C++11) 返回指向第一个元素之前迭代器 (公开成员函数)
begincbegin(C++11) 返回指向起始的迭代器 (公开成员函数)
endcend(C++11) 返回指向末尾的迭代器 (公开成员函数)
容量
empty(C++11) 检查容器是否为空 (公开成员函数)
max_size(C++11) 返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数)
修改器
clear(C++11) 清除内容 (公开成员函数)
insert_after(C++11) 在某个元素后插入新元素 (公开成员函数)
emplace_after(C++11) 在元素后原位构造元素 (公开成员函数)
erase_after(C++11) 擦除元素后的元素 (公开成员函数)
push_front(C++11) 插入元素到容器起始 (公开成员函数)
emplace_front(C++11) 在容器头部原位构造元素 (公开成员函数)
pop_front(C++11) 移除首元素 (公开成员函数)
resize(C++11) 改变容器中可存储元素的个数 (公开成员函数)
swap(C++11) 交换内容 (公开成员函数)
操作
merge(C++11) 合并二个已排序列表 (公开成员函数)
splice_after(C++11) 从另一 forward_list 移动元素 (公开成员函数)
removeremove_if(C++11) 移除满足特定标准的元素 (公开成员函数)
reverse(C++11) 将该链表的所有元素的顺序反转 (公开成员函数)
unique(C++11) 删除连续的重复元素 (公开成员函数)
sort(C++11) 对元素进行排序 (公开成员函数)
std::swap(std::forward_list)(C++11) 特化 std::swap 算法 (函数模板)
erase(std::forward_list) erase_if(std::forward_list)(C++20) 擦除所有满足特定判别标准的元素 (函数模板)

std::list

定义于头文件 <list>

双链表

std::list 是支持常数时间从容器任何位置插入和移除元素的容器。不支持快速随机访问。它通常实现为双向链表。与 std::forward_list 相比,此容器提供双向迭代但在空间上效率稍低。

在 list 内或在数个 list 间添加、移除和移动元素不会非法化迭代器或引用。迭代器仅在对应元素被删除时非法化。

元素访问
front 访问第一个元素 (公开成员函数)
back 访问最后一个元素 (公开成员函数)
迭代器
begincbegin(C++11) 返回指向起始的迭代器 (公开成员函数)
endcend(C++11) 返回指向末尾的迭代器 (公开成员函数)
rbegincrbegin(C++11) 返回指向起始的逆向迭代器 (公开成员函数)
rendcrend(C++11) 返回指向末尾的逆向迭代器 (公开成员函数)
容量
empty 检查容器是否为空 (公开成员函数)
size 返回容纳的元素数 (公开成员函数)
max_size 返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数)
修改器
clear 清除内容 (公开成员函数)
insert 插入元素 (公开成员函数)
emplace(C++11) 原位构造元素 (公开成员函数)
erase 擦除元素 (公开成员函数)
push_back 将元素添加到容器末尾 (公开成员函数)
emplace_back(C++11) 在容器末尾就地构造元素 (公开成员函数)
pop_back 移除末元素 (公开成员函数)
push_front 插入元素到容器起始 (公开成员函数)
emplace_front(C++11) 在容器头部原位构造元素 (公开成员函数)
pop_front 移除首元素 (公开成员函数)
resize 改变容器中可存储元素的个数 (公开成员函数)
swap 交换内容 (公开成员函数)
操作
merge 合并二个已排序列表 (公开成员函数)
splice 从另一个list中移动元素 (公开成员函数)
removeremove_if 移除满足特定标准的元素 (公开成员函数)
reverse 将该链表的所有元素的顺序反转 (公开成员函数)
unique 删除连续的重复元素 (公开成员函数)
sort 对元素进行排序 (公开成员函数)
std::swap(std::list) 特化 std::swap 算法 (函数模板)
erase(std::list)erase_if(std::list)(C++20) 擦除所有满足特定判别标准的元素 (函数模板)
Licensed under CC BY-NC-SA 4.0