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Triumph Day10——C++ STL string容器、vector容器

河南妞 2022-01-31 阅读 78
c++蓝桥杯开发语言

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 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：

  • char * 是一个指针

  • string是一个类，类内部封装了char*，管理这个字符串，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

示例：

#include <string>
//string构造
void test01()
{
    string s1; //创建空字符串，调用无参构造函数
    cout << "str1 = " << s1 << endl;
​
    const char* str = "hello world";
    string s2(str); //把c_string转换成了string
​
    cout << "str2 = " << s2 << endl;
​
    string s3(s2); //调用拷贝构造函数
    cout << "str3 = " << s3 << endl;
​
    string s4(10, 'a');
    cout << "str3 = " << s3 << endl;
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

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

示例：

//赋值
void test01()
{
    string str1;
    str1 = "hello world";
    cout << "str1 = " << str1 << endl;
​
    string str2;
    str2 = str1;
    cout << "str2 = " << str2 << endl;
​
    string str3;
    str3 = 'a';
    cout << "str3 = " << str3 << endl;
​
    string str4;
    str4.assign("hello c++");
    cout << "str4 = " << str4 << endl;
​
    string str5;
    str5.assign("hello c++",5);
    cout << "str5 = " << str5 << endl;
​
​
    string str6;
    str6.assign(str5);
    cout << "str6 = " << str6 << endl;
​
    string str7;
    str7.assign(5, 'x');
    cout << "str7 = " << str7 << endl;
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

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

示例：

//字符串拼接
void test01()
{
    string str1 = "我";
​
    str1 += "爱玩游戏";
​
    cout << "str1 = " << str1 << endl;
    
    str1 += ':';
​
    cout << "str1 = " << str1 << endl;
​
    string str2 = "LOL DNF";
​
    str1 += str2;
​
    cout << "str1 = " << str1 << endl;
​
    string str3 = "I";
    str3.append(" love ");
    str3.append("game abcde", 4);
    //str3.append(str2);
    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
    cout << "str3 = " << str3 << endl;
}
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

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：

  • 查找：查找指定字符串是否存在

  • 替换：在指定的位置替换字符串

示例：

//查找和替换
void test01()
{
    //查找
    string str1 = "abcdefgde";
​
    int pos = str1.find("de");
​
    if (pos == -1)
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "pos = " << pos << endl;
    }
    
​
    pos = str1.rfind("de");
​
    cout << "pos = " << pos << endl;
​
}
​
void test02()
{
    //替换
    string str1 = "abcdefgde";
    str1.replace(1, 3, "1111");
​
    cout << "str1 = " << str1 << endl;
}
​
int main() {
​
    //test01();
    //test02();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

总结：

  • find查找是从左往后，rfind从右往左

  • 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

  • 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

= 返回 0

> 返回 1

< 返回 -1

示例：

//字符串比较
void test01()
{
​
    string s1 = "hello";
    string s2 = "aello";
​
    int ret = s1.compare(s2);
​
    if (ret == 0) {
        cout << "s1 等于 s2" << endl;
    }
    else if (ret > 0)
    {
        cout << "s1 大于 s2" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "s1 小于 s2" << endl;
    }
​
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

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

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

  • char& at(int n); //通过at方法获取字符

示例：

void test01()
{
    string str = "hello world";
​
    for (int i = 0; i < str.size(); i++)
    {
        cout << str[i] << " ";
    }
    cout << endl;
​
    for (int i = 0; i < str.size(); i++)
    {
        cout << str.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;
​
​
    //字符修改
    str[0] = 'x';
    str.at(1) = 'x';
    cout << str << endl;
    
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

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：

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

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

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

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

示例：

//字符串插入和删除
void test01()
{
    string str = "hello";
    str.insert(1, "111");
    cout << str << endl;//h111ello
​
    str.erase(1, 3);  //从1号位置开始3个字符
    cout << str << endl;//hello
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

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：

//子串
void test01()
{
​
    string str = "abcdefg";
    string subStr = str.substr(1, 3);
    cout << "subStr = " << subStr << endl;
​
    string email = "hello@sina.com";
    int pos = email.find("@");
    string username = email.substr(0, pos);
    cout << "username: " << username << endl;
​
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

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

示例：

#include <vector>
​
void printVector(vector<int>& v) {
​
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
​
void test01()
{
    vector<int> v1; //无参构造
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);
​
    vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v2);
​
    vector<int> v3(10, 100);
    printVector(v3);
    
    vector<int> v4(v3);
    printVector(v4);
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

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

示例：

#include <vector>
​
void printVector(vector<int>& v) {
​
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
​
//赋值操作
void test01()
{
    vector<int> v1; //无参构造
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);
​
    vector<int>v2;
    v2 = v1;
    printVector(v2);
​
    vector<int>v3;
    v3.assign(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v3);
​
    vector<int>v4;
    v4.assign(10, 100);
    printVector(v4);
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

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

示例：

#include <vector>
​
void printVector(vector<int>& v) {
​
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
​
void test01()
{
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);
    if (v1.empty())
    {
        cout << "v1为空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "v1不为空" << endl;
        cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
        cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
    }
​
    //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
    v1.resize(15,10);
    printVector(v1);
​
    //resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除
    v1.resize(5);
    printVector(v1);
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

总结：

  • 判断是否为空 --- empty

  • 返回元素个数 --- size

  • 返回容器容量 --- capacity

  • 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

示例：

#include <vector>
​
void printVector(vector<int>& v) {
​
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
​
//插入和删除
void test01()
{
    vector<int> v1;
    //尾插
    v1.push_back(10);
    v1.push_back(20);
    v1.push_back(30);
    v1.push_back(40);
    v1.push_back(50);
    printVector(v1);
    //尾删
    v1.pop_back();
    printVector(v1);
    //插入
    v1.insert(v1.begin(), 100);
    printVector(v1);
​
    v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
    printVector(v1);
​
    //删除
    v1.erase(v1.begin());
    printVector(v1);
​
    //清空
    v1.erase(v1.begin(), v1.end());
    v1.clear();
    printVector(v1);
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

总结：

  • 尾插 --- push_back

  • 尾删 --- pop_back

  • 插入 --- insert (位置迭代器)

  • 删除 --- erase （位置迭代器）

  • 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

示例：

#include <vector>
​
void test01()
{
    vector<int>v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
​
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
    {
        cout << v1[i] << " ";
    }
    cout << endl;
​
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
    {
        cout << v1.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;
​
    cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl;
    cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl;
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

总结：

  • 除了用迭代器获取vector容器中元素，[ ]和at也可以

  • 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：

#include <vector>
​
void printVector(vector<int>& v) {
​
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
​
void test01()
{
    vector<int>v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);
​
    vector<int>v2;
    for (int i = 10; i > 0; i--)
    {
        v2.push_back(i);
    }
    printVector(v2);
​
    //互换容器
    cout << "互换后" << endl;
    v1.swap(v2);
    printVector(v1);
    printVector(v2);
}
​
void test02()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        v.push_back(i);
    }
​
    cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
    cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
​
    v.resize(3);
​
    cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
    cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
​
    //收缩内存
    vector<int>(v).swap(v); //匿名对象
​
    cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
    cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    test02();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

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：

#include <vector>
​
void test01()
{
    vector<int> v;
​
    //预留空间
    v.reserve(100000);
​
    int num = 0;
    int* p = NULL;
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        v.push_back(i);
        if (p != &v[0]) {
            p = &v[0];
            num++;
        }
    }
​
    cout << "num:" << num << endl;
}
​
int main() {
​
    test01();
    
    system("pause");
​
    return 0;
}

总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间

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