C++阶段05笔记03【C++提高编程资料(string容器、vector容器、deque容器、stack容器)】

C++| 匠心之作 从0到1入门学编程【视频+课件+笔记+源码】

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：1.char是一个指针；2.string是一个类，类内部封装了char管理这个字符串，其是一个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

构造函数原型：

1. string(); //创建一个空的字符串，例如：string str;
2. string(const char* s); //使用字符串s初始化
3. string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象
4. string(int n, char c); //使用n个字符c初始化

示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

/*
构造函数原型：
1、string(); //创建一个空的字符串，例如：string str;
2、string(const char* s); //使用字符串s初始化
3、string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象
4、string(int n, char c); //使用n个字符c初始化
*/

//string的构造函数
void test01() {
    string s1;//创建空字符串，调用默认无参构造函数
    cout << "str1 = " << s1 << endl;//str1 =

    const char *str = "hello world";
    string s2(str);//把c_string转换成了string
    cout << "str2 = " << s2 << endl;//str2 = hello world

    string s3(s2);//调用拷贝构造函数
    cout << "str3 = " << s3 << endl;//str2 = hello world

    string s4(10, 'a');
    cout << "str4 = " << s4 << endl;//str4 = aaaaaaaaaa
}

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。

赋值的函数原型：

1. string& operator=(const char* s); //char*类型字符串赋值给当前的字符串
2. string& operator=(const string &s); //把字符串s赋给当前的字符串
3. string& operator=(char c); //字符赋值给当前的字符串
4. string& assign(const char *s); //把字符串s赋给当前的字符串
5. string& assign(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
6. string& assign(const string &s); //把字符串s赋给当前字符串
7. string& assign(int n, char c); //用n个字符c赋给当前字符串

示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//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。

函数原型：

1. string& operator+=(const char* str); //重载+=操作符
2. string& operator+=(const char c); //重载+=操作符
3. string& operator+=(const string& str); //重载+=操作符
4. string& append(const char *s); //把字符串s连接到当前字符串结尾
5. string& append(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
6. string& append(const string &s); //同operator+=(const string& str)
7. string& append(const string &s, int pos, int n);//字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾

示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//string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 ");
    cout << "str3 = " << str3 << endl;
    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：1.查找：查找指定字符串是否存在；2.替换：在指定的位置替换字符串。

函数原型：

1. int find(const string& str, int pos = 0) const; //查找str第一次出现位置,从pos开始查找
2. int find(const char* s, int pos = 0) const; //查找s第一次出现位置,从pos开始查找
3. int find(const char* s, int pos, int n) const; //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
4. int find(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c第一次出现位置
5. int rfind(const string& str, int pos = npos) const; //查找str最后一次位置,从pos开始查找
6. int rfind(const char* s, int pos = npos) const; //查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
7. int rfind(const char* s, int pos, int n) const; //从pos查找s的前n个字符最后一次位置
8. int rfind(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c最后一次出现位置
9. string& replace(int pos, int n, const string& str); //替换从pos开始n个字符为字符串str
10. string& replace(int pos, int n,const char* s); //替换从pos开始的n个字符为字符串s

示例： ​

#include <iostream>//查找和替换
#include <string>
using namespace std;

void test01() {//查找
    string str1 = "abcdefgde";
    int pos = str1.find("de");
    if (pos == -1) {
        cout << "未找到字符串！" << endl;
    } else {
        cout << "已找到字符串，pos = " << pos << endl;
    }
    //rfind，rfind和find区别：rfind从右往左查找、find从左往右查找
    pos = str1.rfind("de");
    cout << "pos = " << pos << endl;
}

void test02() {//替换
    string str1 = "abcdefgde";
    str1.replace(1, 3, "1111");//从1号位置起的3个字符替换为"1111"
    cout << "str1 = " << str1 << endl;
}

int main() {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

1. find查找是从左往后，rfind从右往左；
2. 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；
3. 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，1.=返回0；2.>返回1；3.<返回-1。

函数原型：

• int compare(const string &s) const; //与字符串s比较
• int compare(const char *s) const; //与字符串s比较

示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void test01() {//字符串比较
    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：

1. char& operator[](int n); //通过[]方式取字符
2. char& at(int n); //通过at方法获取字符

示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void test01() {
    string str = "hello world";
    //cout << "str = " << str << endl;

    //1、通过[]访问单个字符
    for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
        cout << str[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    //2、通过at方式访问单个字符
    for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
        cout << str.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;

    //字符修改(修改单个字符)
    str[0] = 'x';
    cout << "str = " << str << endl;
    str.at(1) = 'x';
    cout << "str = " << 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：

1. string& insert(int pos, const char* s); //插入字符串
2. string& insert(int pos, const string& str); //插入字符串
3. string& insert(int pos, int n, char c); //在指定位置插入n个字符c
4. string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符

示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void test01() {//字符串插入和删除
    string str = "hello";
    str.insert(1, "111");//插入
    cout << "str = " << str << endl;//str = h111ello

    str.erase(1, 3);//删除，从1号位置开始3个字符
    cout << "str = " << str << endl;//str = 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：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void test01() {//子串
    string str = "abcdefg";
    string subStr = str.substr(1, 3);
    cout << "subStr = " << subStr << endl;

    //实用操作：从邮件地址中获取用户名信息
    string email = "[email protected]";
    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。

函数原型：

1. vector<T> v; //采用模板实现类实现，默认构造函数。
2. vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
3. vector(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
4. vector(const vector &vec); //拷贝构造函数。

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

void printVector(vector<int> &v) {
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

//vector容器构造
void test01() {
    //构造方式1、默认构造(无参构造)
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    //构造方式2、通过区间方式进行构造
    vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v2);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    //构造方式3、n个elem方式构造
    vector<int> v3(10, 100);
    printVector(v3);//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

    //构造方式4、拷贝构造
    vector<int> v4(v3);
    printVector(v4);//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
}

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。

函数原型：

1. vector& operator=(const vector &vec);//重载等号操作符。
2. assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
3. assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

void printVector(vector<int> &v) {
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

//vector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);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    //赋值方式1：operator=
    vector<int> v2;
    v2 = v1;
    printVector(v2);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    //赋值方式2：assign
    vector<int> v3;
    v3.assign(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v3);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    //赋值方式3：n个elem方式赋值
    vector<int> v4;
    v4.assign(10, 100);
    printVector(v4);//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
}

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。

函数原型：

1. empty(); //判断容器是否为空
2. capacity(); //容器的容量
3. size(); //返回容器中元素的个数
4. resize(int num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
5. resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

void printVector(vector<int> &v) {
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

//vector容器的容量和大小操作
void test01() {
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    if (v1.empty()) {//为真代表容器为空
        cout << "v1为空！" << endl;
    } else {
        cout << "v1不为空！" << endl;
        cout << "v1的容量为：" << v1.capacity() << endl;
        cout << "v1的大小为：" << 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, 100);//利用重载版本，可以指定默认填充值，参数2。如果重新指定的比原来长了，默认用0填充新的位置
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 100 100 100 100

    //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);//如果重新指定的比原来短了，超出部分会删除掉
    printVector(v1);//0 1 2 3 4
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

1. 判断是否为空——empty；
2. 返回元素个数——size；
3. 返回容器容量——capacity；
4. 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。

函数原型：

1. push_back(ele); //尾部插入元素ele
2. pop_back(); //删除最后一个元素
3. insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
4. insert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
5. erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素
6. erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素
7. clear(); //删除容器中所有元素

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
 
/*vector插入和删除
1、push_back(ele);//尾部插入元素ele
2、pop_back();//删除最后一个元素
3、insert(const_iterator pos, ele);//迭代器指向位置pos插入元素ele
4、insert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
5、erase(const_iterator pos);//删除迭代器指向的元素
6、erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素
7、clear();//删除容器中所有元素
*/

void printVector(vector<int> &v) {
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01() {//插入和删除
    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);//遍历，10 20 30 40 50

    //尾删
    v1.pop_back();
    printVector(v1);//遍历，10 20 30 40

    //插入，第一个参数是迭代器
    v1.insert(v1.begin(), 100);
    printVector(v1);//遍历，100 10 20 30 40

    v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
    printVector(v1);//遍历，1000 1000 100 10 20 30 40

    //删除，参数也是迭代器
    v1.erase(v1.begin());
    printVector(v1);//遍历，1000 100 10 20 30 40

    //清空
    //v1.erase(v1.begin(), v1.end());
    v1.clear();
    printVector(v1);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

1. 尾插——push_back；
2. 尾删——pop_back；
3. 插入——insert（位置迭代器）；
4. 删除——erase（位置迭代器）；
5. 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。

函数原型：

1. at(int idx); //返回索引idx所指的数据
2. operator[]; //返回索引idx所指的数据
3. front(); //返回容器中第一个数据元素
4. back(); //返回容器中最后一个数据元素

示例：

#include <iostream>//vector容器-数据存取
#include <vector>
using namespace std;

void test01() {
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i);
    }

    //利用[]方式访问数组中元素
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
        cout << v1[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    //利用at方式访问元素
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
        cout << v1.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;

    //获取第一个元素
    cout << "第一个元素为：" << v1.front() << endl;//0

    //获取最后一个元素
    cout << "最后一个元素为：" << v1.back() << endl;//9
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

1. 除了用迭代器获取vector容器中元素，[ ]和at也可以；
2. 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：

swap互换容器_收缩内存解析图

#include <iostream>//vector容器互换
#include <vector>
using namespace std;

void printVector(vector<int> &v) {
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

//1、基本使用
void test01() {
    vector<int> v1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        v1.push_back(i);
    }
    cout << "交换前：" << endl;
    printVector(v1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    vector<int> v2;
    for (int i = 10; i > 0; i--) {
        v2.push_back(i);
    }
    printVector(v2);//10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

    cout << "交换后：" << endl;
    v1.swap(v2);//互换容器
    printVector(v1);//10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
    printVector(v2);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    cout << endl;
}

//2、实际用途-巧用swap可以收缩内存空间
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;//v的容量为：131072
    cout << "v的大小为：" << v.size() << endl << endl;//v的大小为：100000

    v.resize(3);//重新指定大小
    cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;//v的容量为：131072
    cout << "v的大小为：" << v.size() << endl << endl;//v的大小为：3

    //巧用swap收缩内存，按照v目前所用的空间来初始化匿名对象
    vector<int>(v).swap(v);//匿名对象

    cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;//v的容量为：3
    cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;//v的容量为：3
}

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 <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

//vector容器-预留空间
void test01() {
    vector<int> v;
    v.reserve(100000);//利用reserve预留空间
    int num = 0;//统计开辟次数
    int *p = NULL;
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        v.push_back(i);
        if (p != &v[0]) {//指针是否指向首地址
            p = &v[0];
            num++;
        }
    }
    cout << "num = " << num << endl;//num = 1
}

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。

3.3、deque容器

3.3.1、deque容器基本概念

功能：双端数组，可以对头端进行插入删除操作。

deque与vector区别：

1. vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低；
2. deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快；
3. vector访问元素时的速度会比deque快，这和两者内部实现有关。

deque内部工作原理：deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据。中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间。

deque容器的迭代器也是支持随机访问的。

3.3.2、deque构造函数

功能描述：deque容器构造。

函数原型：

1. deque<T> deqT; //默认构造形式
2. deque(beg, end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
3. deque(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
4. deque(const deque &deq); //拷贝构造函数

示例：

#include <iostream>//deque构造函数
#include <deque>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> &d) {
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
        //*it = 100;//const限定容器只读，容器中的数据不可以修改了
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test01() {
    deque<int> d1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        d1.push_back(i);
    }
    printDeque(d1);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    deque<int> d2(d1.begin(), d1.end());
    printDeque(d2);//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    deque<int> d3(10, 100);
    printDeque(d3);//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

    deque<int> d4(d3);
    printDeque(d4);//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可。

3.3.3、deque赋值操作

功能描述：给deque容器进行赋值。

函数原型：

1. deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
2. assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
3. assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

示例：

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> &d) {
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

//deque容器赋值操作
void test01() {
    deque<int> d1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        d1.push_back(i);
    }
    printDeque(d1);

    //operator=赋值
    deque<int> d2;
    d2 = d1;
    printDeque(d2);

    //assign赋值
    deque<int> d3;
    d3.assign(d1.begin(), d1.end());
    printDeque(d3);

    deque<int> d4;
    d4.assign(10, 100);
    printDeque(d4);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握。

3.3.4、deque大小操作

功能描述：对deque容器的大小进行操作。

函数原型：

1. deque.empty(); //判断容器是否为空
2. deque.size(); //返回容器中元素的个数
3. deque.resize(num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
4. deque.resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置；如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例：

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std;

//deque容器大小操作
void printDeuqe(const deque<int> &d) {
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01() {
    deque<int> d1;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        d1.push_back(i);
    }
    printDeuqe(d1);

    if (d1.empty()) {//判断容器是否为空
        cout << "d1为空！" << endl;
    } else {
        cout << "d1不为空！" << endl;
        cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;//统计大小
        //deque容器没有容量概念
    }

    //重新指定大小
    //d1.resize(15);
    d1.resize(15, 1);
    printDeuqe(d1);

    d1.resize(5);
    printDeuqe(d1);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

1. deque没有容量的概念；
2. 判断是否为空——empty；
3. 返回元素个数——size；
4. 重新指定个数——resize。

3.3.5、deque插入和删除

功能描述：向deque容器中插入和删除数据。

函数原型：

两端插入操作：

1. push_back(elem); //在容器尾部添加一个数据
2. push_front(elem); //在容器头部插入一个数据
3. pop_back(); //删除容器最后一个数据
4. pop_front(); //删除容器第一个数据

指定位置操作：

1. insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
2. insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
3. insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
4. clear(); //清空容器的所有数据
5. erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
6. erase(pos); //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。

示例：

#include <iostream>
#include <deque>//deque容器插入和删除
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> &d) {
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

//两端操作
void test01() {
    deque<int> d1;

    //尾插
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);

    //头插
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    printDeque(d1);//200 100 10 20

    //尾删
    d1.pop_back();
    printDeque(d1);//200 100 10

    //头删
    d1.pop_front();
    printDeque(d1);//100 10
}

//插入
void test02() {
    deque<int> d1;
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    printDeque(d1);//200 100 10 20

    //insert插入
    d1.insert(d1.begin(), 1000);
    printDeque(d1);//1000 200 100 10 20

    d1.insert(d1.begin(), 2, 10000);
    printDeque(d1);//10000 10000 1000 200 100 10 20

    //按照区间进行插入
    deque<int> d2;
    d2.push_back(1);
    d2.push_back(2);
    d2.push_back(3);

    d1.insert(d1.begin(), d2.begin(), d2.end());
    printDeque(d1);//1 2 3  10000 10000 1000 200 100 10 20
}

//删除
void test03() {
    deque<int> d1;
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    printDeque(d1);

    //删除
    deque<int>::iterator it = d1.begin();
    it++;
    d1.erase(it);
    printDeque(d1);//200 10 20

    d1.erase(d1.begin());
    printDeque(d1);

    //按区间方式删除
    //d1.erase(d1.begin(), d1.end());//清空操作
    //清空
    d1.clear();
    printDeque(d1);
}

int main() {
    test01();
    test02();
    test03();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

1. 尾插——push_back；
2. 尾删——pop_back；
3. 头插——push_front；
4. 头删——pop_front；
5. 插入和删除提供的位置是迭代器！

3.3.6、deque数据存取

功能描述：对deque中的数据的存取操作。

函数原型：

1. at(int idx); //返回索引idx所指的数据
2. operator[]; //返回索引idx所指的数据
3. front(); //返回容器中第一个数据元素
4. back(); //返回容器中最后一个数据元素

示例：

#include <iostream>
#include <deque>//deque容器数据存取
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> &d) {
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

//数据存取
void test01() {
    deque<int> d;
    d.push_back(10);
    d.push_back(20);
    d.push_back(30);
    d.push_front(100);
    d.push_front(200);
    d.push_front(300);

    //1、通过[]方式访问元素
    for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
        cout << d[i] << " ";
    }
    cout << endl;//300 200 100 10 20 30

    //2、通过at方式访问元素
    for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
        cout << d.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;//300 200 100 10 20 30

    //访问头尾元素
    cout << "第一个元素front为：" << d.front() << endl;//300
    cout << "最后一个元素back：" << d.back() << endl;//30
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：

1. 除了用迭代器获取deque容器中元素，[ ]和at也可以；
2. front返回容器第一个元素；back返回容器最后一个元素。

3.3.7、deque排序

功能描述：利用算法实现对deque容器进行排序。

算法：

sort(iterator beg, iterator end)

//对beg和end区间内元素进行排序

示例：

#include <iostream>
#include <deque>
#include <algorithm>//标准算法头文件
using namespace std;

void printDeque(const deque<int> &d) {
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test01() {//deque容器排序
    deque<int> d;
    d.push_back(10);
    d.push_back(20);
    d.push_back(30);
    d.push_front(100);
    d.push_front(200);
    d.push_front(300);
    printDeque(d);//300 200 100 10 20 30

    //排序-默认排序规则：从小到大升序
    //对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接对其进行排序
    //vector容器也可以利用sort进行排序
    sort(d.begin(), d.end());
    cout << "排序后：" << endl;
    printDeque(d);
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件algorithm即可。

3.4、案例-评委打分

3.4.1、案例描述

有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。

3.4.2、实现步骤

1. 创建五名选手，放到vector中；
2. 遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评分打分存到deque容器中；
3. sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分；
4. deque容器遍历一遍，累加总分；
5. 获取平均分。

示例代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <deque>
#include <algorithm>
#include <ctime>
using namespace std;

//有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。

//选手类
class Person {
    public:
        Person(string name, int score) {
            this->m_Name = name;
            this->m_Score = score;
        }
        string m_Name; //姓名
        int m_Score;   //平均分
};

void createPerson(vector<Person> &v) {
    string nameSeed = "ABCDE";
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        string name = "选手";
        name += nameSeed[i];
        int score = 0;
        Person p(name, score);
        v.push_back(p);//将创建的person对象放入到容器中
    }
}

//打分
void setScore(vector<Person> &v) {
    for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        //将评委的分数放入到deque容器中
        deque<int> d;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int score = rand() % 41 + 60;//0-40，60-100
            d.push_back(score);
        }

        cout << "选手：" << it->m_Name << "，打分：" << endl;
        for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) {
            cout << *dit << " ";
        }
        cout << endl;

        sort(d.begin(), d.end());//排序

        //去除最高和最低分
        d.pop_back();
        d.pop_front();

        //取平均分
        int sum = 0;
        for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) {
            sum += *dit;//累加每个评委的分数
        }

        int avg = sum / d.size();
        it->m_Score = avg;//将平均分赋值给选手身上
    }
}

void showScore(vector<Person> &v) {
    for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << "姓名：" << it->m_Name << "，平均分：" << it->m_Score << endl;
    }
}

int main() {
    srand((unsigned int)time(NULL));//随机数种子

    //1、创建5名选手
    vector<Person> v;//存放选手的容器
    createPerson(v);

    //测试
    for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "，分数： " << (*it).m_Score << endl;
    }

    //2、给5名选手打分
    setScore(v);

    //3、显示最后得分
    showScore(v);

    system("pause");
    return 0;
}

总结： 选取不同的容器操作数据，可以提升代码的效率。

3.5、stack容器

3.5.1、stack基本概念

概念：stack是一种先进后出(First In Last Out，FILO)的数据结构，它只有一个出口。

栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为。

栈中进入数据称为——入栈

push，

栈中弹出数据称为——出栈

pop。

生活中的栈：

3.5.2、stack常用接口

功能描述：栈容器常用的对外接口。

构造函数：

1. stack<T> stk; //stack采用模板类实现， stack对象的默认构造形式
2. stack(const stack &stk); //拷贝构造函数

赋值操作：

stack& operator=(const stack &stk);

//重载等号操作符

数据存取：

1. push(elem); //向栈顶添加元素
2. pop(); //从栈顶移除第一个元素
3. top(); //返回栈顶元素

大小操作：

1. empty(); //判断堆栈是否为空
2. size(); //返回栈的大小

示例：

#include <iostream>
#include <stack>//栈stack容器
using namespace std;

void test01() {//栈容器常用接口
    //特点：符合先进后出数据结构
    stack<int> s;//创建栈容器，栈容器必须符合先进后出

    //向栈中添加元素，叫做：压栈、入栈
    //入栈
    s.push(10);
    s.push(20);
    s.push(30);
    s.push(40);
    cout << "栈的大小：" << s.size() << endl;//4

    //只要栈不为空，查看栈顶，并且执行出栈操作
    while (!s.empty()) {
        //查看栈顶元素
        cout << "栈顶元素为：" << s.top() << endl;//输出栈顶元素
        s.pop();//出栈//弹出栈顶元素
    }//40 30 20 10
    cout << "栈的大小：" << s.size() << endl;//0
}

int main() {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

总结：1.入栈——push；2.出栈——pop；3.返回栈顶——top；4.判断栈是否为空——empty；5.返回栈大小——size。