C++ 序列容器

引言

C++ 是一种功能强大的编程语言，为开发人员提供了许多特性，以创建高效且健壮的应用程序。C++ 的基本特性之一是其 标准模板库 (STL)，它提供了许多数据结构和算法，使编程更简单、更高效。

序列容器是 STL 的重要组成部分，它们提供了一种以特定顺序存储元素的方法。它们对许多应用程序都非常有用，因为它们能够随机访问元素。在本文中，我们将讨论 C++ 中的序列容器、它们的特性以及 STL 提供的序列容器类型。

C++ 中的序列容器是什么？

在 C++ 中，序列容器用于以特定顺序存储元素。它们提供对元素的有效随机访问，并允许在任何位置插入和删除元素。C++ 中的序列容器在头文件 "<vector>" 和 "<deque>" 中定义。

序列容器可以存储各种数据类型，例如整数、字符、字符串和用户定义的数据类型。它们被实现为动态数组、链表和固定大小元素的数组。这些容器提供了多种功能来操作元素，例如访问元素、插入和删除元素以及搜索元素。

C++ 中序列容器的特性

C++ 中的序列容器具有以下特性

• 有序存储

序列容器以特定顺序存储元素，该顺序由它们在容器中的位置定义。这使得在任何点插入和移除元素成为可能，同时也能够有效地随机访问元素。

• 随机访问

序列容器提供对元素的有效随机访问。这意味着您可以直接访问容器中的任何元素，而无需遍历整个容器。

• 动态大小

序列容器可以随时改变其大小，允许您根据需要添加或删除项目。

• 高效插入和删除

序列容器允许在容器中的任何位置高效地插入和删除元素。这是因为它们被实现为动态数组或链表。

• 标准化接口

序列容器提供了一个标准化接口来操作元素。这意味着您可以使用同一组函数来操作元素，无论使用的是哪种类型的序列容器。

C++ 中序列容器的类型

STL 在 C++ 中提供了多种类型的序列容器。每个容器都有其自身的优点和缺点，您可以选择最适合您需求的容器。C++ 中最流行的序列容器如下：

• Vector

向量是一种序列容器，它提供对元素的有效随机访问。它被实现为动态数组，这意味着它的大小可以动态更改。向量在容器末尾添加或删除元素时效率很高。

• Deque

双端队列（Deque，double-ended queue 的缩写）是一种序列容器，像向量一样，它提供对元素的有效随机访问。它被实现为一系列固定大小的数组，这允许在容器的开头或结尾高效地插入和删除元素。

• 列表

列表是作为序列容器实现的双向链表。它提供在容器中任何位置有效插入和删除元素的功能，但不提供对元素的随机访问。

• 前向列表

前向列表是作为单向链表实现的序列容器。它提供在容器中任何位置有效插入和删除元素的功能，但不提供对元素的随机访问。

• Array

数组是作为固定大小数组实现的序列容器。数组的大小在编译时固定，这意味着它不能动态更改。

• String

字符串是用于存储字符字符串的序列容器。它提供对字符的有效随机访问，并提供许多用于操作字符串的函数，例如追加、连接和搜索子字符串。

• Span

Span 是一种序列容器，用于表示连续元素序列的视图。它提供底层容器的非拥有视图，从而实现对元素的有效操作。

序列容器函数

C++ 中的每个序列容器都提供了一组用于操作元素的函数。这些函数在所有序列容器中都是标准化的，这意味着您可以使用同一组函数来操作元素，无论使用的是哪种类型的容器。序列容器最常用的一些函数是

插入

此函数用于在容器中的指定位置插入元素。

Erase

借助此函数，您可以从容器中特定位置移除组件。

Push_back

此函数将元素添加到容器的末尾。

Pop_back

此函数从容器中移除最后一个元素。

大小

此函数用于获取容器中元素的数量。

Clear

此函数会移除容器的全部内容。

Begin

此函数可将迭代器带到容器的开头。

End

此过程用于获取指向容器末尾的迭代器。

Front

此函数用于获取对容器中第一个元素的引用。

Back

此函数用于获取对容器中最后一个元素的引用或指针。

结论

序列容器是 C++ 标准模板库的重要组成部分。它们提供了一种以特定顺序存储元素的方法，并允许对元素进行高效的随机访问。序列容器被实现为动态数组、链表和固定大小元素的数组，它们提供了多种用于操作元素的函数。