NDK开发—C++容器、类型转换、异常与文件流操作(五)

容器

容器，就是用来存放东西的盒子。
常用的数据结构包括：数组array, 链表list，树tree，栈stack，队列queue，散列表hash table, 集合set、映射表map 等等。容器便是容纳这些数据结构的。这些数据结构分为序列式与关联式两种，容器也分为序列式容器和关联式容器。
STL 标准模板库，核心包括容器、算法、迭代器。

序列式容器/顺序容器

元素排列次序与元素无关，由元素添加到容器的顺序决定

容器说明

vector:支持快速随机访问

list:支持快速插入、删除

deque:双端队列允许两端都可以进行入队和出队操作的队列

stack:后进先出LIFO(Last In First Out)堆栈

queue:先进先出FIFO(First Input First Output)队列

priority_queueL:有优先级管理的queue

向量(vector)

连续存储的元素

列表 (list)

由节点组成的双向链表，每个结点包含着一个元素

双端队列(deque)

连续存储的指向不同元素的指针所组成的数组

以上三种容器操作基本一样

基本操作:

#include <vector>
using namespace std;

vector<int> vec_1;
//1个元素
vector<int> vec_2(1);
//6个值为 1 的元素
vector<int> vec_3(6,1);
//使用容器初始化
vector<int> vec_4(vec_3);

//通过下标操作元素
int i = vec_3[1];
int j = vec_3.at(1);
//首尾元素
vec_3.front()
vec_3.back()

//插入元素 
//vector不支持 push_front list,deque可以
vec_1.push_back(1);
//删除元素 vector不支持 pop_front
vec_1.pop_back();

//释放
//可以单个清除，也可以清除一段区间里的元素
vec_3.erase(vec_3.begin(),vec_3.end())
//清理容器 即erase所有
vec_3.clear(); 

//容量大小
vec_3.capacity();
//在容器中，其内存占用的空间是只增不减的，
//clear释放元素，却不能减小vector占用的内存
//所以可以对vector 收缩到合适的大小 
vector< int >().swap(vec_3);  

//在vec是全局变量时候
//建立临时vector temp对象，swap调用之后对象vec占用的空间就等于默认构造的对象的大小
//temp就具有vec的大小，而temp随即就会被析构，从而其占用的空间也被释放。

迭代器

//获得指向首元素的迭代器  模板类，不是指针，当做指针来使用
vector<int>::iterator it = vec.begin();
//遍历元素
for (; it < vec.end(); it++)
{
    cout << *it << endl;
}
//begin和end   分别获得 指向容器第一个元素和最后一个元素下一个位置的迭代器
//rbegin和rend 分别获得 指向容器最后一个元素和第一个元素前一个位置的迭代器

//注意循环中操作元素对迭代器的影响
vector<int>::iterator it = vec.begin();
for (; it < vec.end(); )
{
    //删除值为2的元素 
    if (*it == 2) {
        vec.erase(it);
    }
    else {
        it++;
    }
}

栈(stack)

后进先出的值的排列

stack<int> s;
//入栈
s.push(1);
s.push(2);
//弹栈
s.pop();
//栈顶
cout << s.top() << endl;

队列(queue)

先进先出的值的排列

queue<int> q;
q.push(1);
q.push(2);
//移除最后一个
q.pop();
//获得第一个
q.front();
//最后一个元素
cout << q.back() << endl;

优先队列(priority_queue )

元素的次序是由所存储的数据的某个值排列的一种队列

//最大的在队首
priority_queue<int>;
//在vector之上实现的
priority_queue<int, vector<int>, less<int> >; 
//vector 承载底层数据结构堆的容器
//less 表示数字大的优先级高，而 greater 表示数字小的优先级高
//less       让优先队列总是把最大的元素放在队首
//greater    让优先队列总是把最小的元素放在队首

//less和greater都是一个模板结构体 也可以自定义

class Student {
public:
    int grade;
    Student(int grade):grade(grade) {
    }
};
struct cmp {
    bool operator ()(Student* s1, Student* s2) {
        // > 从小到大
        // < 从大到小 
        return s1->grade > s2->grade;
    }
    bool operator ()(Student s1, Student s2) {
        return s1.grade > s2.grade;
    }
};
priority_queue<Student*, vector<Student*>, cmp > q1;
q1.push(new Student(2));
q1.push(new Student(1));
q1.push(new Student(3));
cout << q1.top()->grade << endl;

关联式容器

关联容器和大部分顺序容器操作一致
关联容器中的元素是按关键字来保存和访问的支持高效的关键字查找与访问

集合(set)

由节点组成的红黑树，每个节点都包含着一个元素,元素不可重复

set<string> a;  
set<string> a1={"fengxin","666"};
a.insert("fengxin");  // 插入一个元素
a.erase("123"); //删除

键值对(map)

由{键，值}对组成的集合

map<int, string> m;
map<int, string> m1 = { { 1,"Lance" },{ 2,"David" } };
//插入元素
m1.insert({ 3,"Jett" });
//pair=键值对
pair<int, string> p(4, "dongnao");
m1.insert(p);
//insetrt 返回 map<int, string>::iterator : bool 键值对
//如果 插入已经存在的 key，则会插入失败   
//multimap：允许重复key
//使用m1[3] = "xx" 能够覆盖


//通过【key】操作元素
m1[5] = "yihan";
cout << m1[5].c_str() << endl; 
//通过key查找元素
map<int, string>::iterator it = m1.find(3);
cout << (*it).second.c_str()<< endl;
// 删除 
m1.erase(5);
//遍历
for (it = m1.begin(); it != m1.end(); it++)
{
    pair<int, string> item = *it;
    cout << item.first << ":" << item.second.c_str() << endl;
}

//其他map================================

unordered_map c++11取代hash_map（哈希表实现，无序）
哈希表实现查找速度会比RB树实现快,但rb整体更节省内存

需要无序容器，高频快速查找删除，数据量较大用unordered_map；
需要有序容器，查找删除频率稳定，在意内存时用map。