05--STL序列容器(List和Forwrad

it2022-05-05  182

补充:

注意:list和forward_list都有自己的sort排序方法,所以排序时最好使用自带的sort方法,节省时间

一:List

(一):List双向链表简介

list是一个双向链表容器,可高效地进行插入删除元素。 list不可以随机存取元素,所以不支持at.(pos)函数与[]操作符。It++(ok) it+5(err)list不支持任意存取迭代

(二):list默认构造函数

list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式:list<T> lstT;  如: list<int> lstInt;            //定义一个存放int的list容器。 list<float> lstFloat;     //定义一个存放float的list容器。 list<string> lstString;     //定义一个存放string的list容器。         //尖括号内还可以设置指针类型或自定义类型。

(三):list的带参构造函数

list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。注意该区间是左闭右开的区间。 list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。 list(const list &lst); //拷贝构造函数。

(四):list头尾添加删除操作

list.push_back(elem);            //在容器尾部加入一个元素 list.pop_back();              //删除容器中最后一个元素 list.push_front(elem);     //在容器开头插入一个元素 list.pop_front();              //从容器开头移除第一个元素

(五):list头尾数据获取

list.front(); //返回第一个元素。 list.back(); //返回最后一个元素。

(六):list迭代器相关

list.begin();                     //返回容器中第一个元素的迭代器。 list.end();                       //返回容器中最后一个元素之后的迭代器。 list.rbegin();         //返回容器中倒数第一个元素的迭代器。 list.rend();         //返回容器中倒数最后一个元素的后面的迭代器。

(七):list赋值操作

list.assign(beg,end);    //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。注意该区间是左闭右开的区间。 list.assign(n,elem);  //将n个elem拷贝赋值给本身。 list& operator=(const list &lst);         //重载等号操作符 list.swap(lst);  // 将lst与本身的元素互换。

(八):list大小获取

list.size();      //返回容器中元素的个数 list.empty();           //判断容器是否为空 list.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。 list.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。

(九):list插入操作

list.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。 list.insert(pos,n,elem);   //在pos位置插入n个elem数据,无返回值。 list.insert(pos,beg,end);   //在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值。 同链表一样,先是查找位置,耗时。后是插入数据,快速

(十):list删除区间数据

list.clear();          //移除容器的所有数据 list.erase(beg,end);  //删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。  //使用迭代器删除较快,不需要查找 list.erase(pos);    //删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。 lst.remove(elem);   //删除容器中所有与elem值匹配的元素。

(十一):list数据序列翻转《重点》

lst.reverse(); //反转链表,比如lst包含1,3,5元素,运行此方法后,lst就包含5,3,1元素。 只动指针,不动数据

(十二)性能测试

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <iostream> #include <stdio.h> #include <cstring> #if _MSC_VER #define snprintf _snprintf #endif using namespace std; long get_a_target_long() { /******变量声明********/ long target = 0; /**********************/ cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):"; cin >> target; return target; } string get_a_target_string() { /******变量声明********/ long target = 0; char buf[10]; /**********************/ cout << "targer (0~" << RAND_MAX << "):"; cin >> target; snprintf(buf, 10, "%d", target); return string(buf); } //与后面的比较函数中回调参数对应 int compareLongs(const void* l1, const void* l2) { return (*(long*)l1 - *(long*)l2); } int compareStrings(const void* s1, const void* s2) { if (*(string*)s1 > *(string*)s2) return 1; if (*(string*)s1 < *(string*)s2) return -1; return 0; } 公共函数 #include <list> namespace jj03 { void test_list(long& l_size) { cout << "\ntest_list()*******" << endl; /******变量声明:数组初始********/ char buf[10]; /******变量声明:list初始********/ list<string> lt; /******变量声明:记录时间********/ clock_t timeStart = clock(); //开始时间 for (long i = 0; i < l_size; i++) { try { snprintf(buf, 10, "%d", rand()); lt.push_back(string(buf)); } catch (exception& e) { cout << e.what() << endl; cout << "Max_size:" << i << endl; abort(); //终止 } } cout << "inti vector use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl; //获取初始化数组耗时 cout << "list.size:" << lt.size() << endl; //获取list大小 cout << "list.max_size:" << lt.max_size() << endl; //获取list所允许的最大长度 cout << "list.front:" << lt.front() << endl; //获取list首元素 cout << "list.back:" << lt.back() << endl; //获取list尾元素 /******变量声明:获取我们要查询的数********/ string target = get_a_target_string(); //注意list是链表实现,算法中sort不能使用,sort用在顺序表中 //qsort和bsearch是C编译器自带的快速排序和二分查找算法 //但是list不维护data首地址(一直变),所以这个查找方法不能使用 //使用find方法进行查找:find不需要进行排序,查找时间可能较短<因为是迭代查找>(若是一次查找的话,耗时少,但是多次查找,那么先排序效率更好) timeStart = clock(); auto pItem = find(lt.begin(), lt.end(), target); //auto变量用得好 cout << "::find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (pItem != lt.end()) cout << "found:" << *pItem << endl; else cout << "not found!" << endl; //使用list自带sort方法进行排序,节省时间 需要排序,所以耗时长于find timeStart = clock(); lt.sort(); //使用list自带sort方法进行排序,节省时间 cout << "list.sort(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; timeStart = clock(); /******变量声明:flag布尔型判断是否找到数据********/ bool flag = binary_search(lt.begin(), lt.end(), target); cout << "binary_search(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (flag != false) cout << "found:" << target << endl; else cout << "not found!" << endl; } }

数据量大时destroy销毁内存时,耗时太长

二:Forwrad_list

(一)forwrad_list简介

单向列表,但实际上它是一种单向列表,只能从单一方向遍历

(二)单链表的实现

forward_list内部是用单向列表实现的,并且为了保证该库的运行效率(时间上和空间上)。 它是唯一一个C++标准库容器中没有size成员函数的容器, 因为维护这样一个信息会造成效率上的轻微损失。 和list双向链表相比,forwrd_list类只有一个结点只有一个指针,节省4字节相比于list若是数据太多,若是可以,尽可能选择forword_list可以节省大量空间 和其他的标准序列容器(array,vector,deque)相比较的话,forware_list在任何位置的插入,删除和移动操作会更快。因此在诸如sorting算法中会更倾向于使用它。

(三)forward_list构造方法

forward_list<int> first; // 默认构造:为空 forward_list<int> second (3,77); // fill填充 3 个 77 forward_list<int> third (second.begin(), second.end()); // range initialization forward_list<int> fourth (third); // 拷贝构造 forward_list<int> fifth= {3, 52, 25, 90}; // 列表赋值

(四)forword_list赋值操作

assign:

forward_list<int> first; forward_list<int> second; first.assign (4,15); // 15 15 15 15 second.assign (first.begin(),first.end()); // 15 15 15 15 first.assign ( {77, 2, 16} ); // 77 2 16

swap:

forward_list<int> first = {10, 20, 30}; forward_list<int> second = {100, 200}; first.swap(second);

operator=:相同

(五) forword_list插入操作push_front《含有头结点》

forward_list<int> mylist = {77, 2, 16}; mylist.push_front (19); mylist.push_front (34); 由于为了效率,forword_list连size函数都不要了,当然不会要尾指针。因为维护尾指针比维护头指针复杂多了

(六)forword_list删除操作pop_front和front

forward_list<int> mylist = {10, 20, 30, 40}; cout << "Popping out the elements in mylist:"; while (!mylist.empty()) { cout << ' ' << mylist.front();  //获取开始结点数据 mylist.pop_front();  //删除开始结点 }

(七)更多方法参考:http://www.cplusplus.com/reference/forward_list/forward_list/pop_front/

(八)性能测试

#include <forward_list> namespace jj04 { void test_flist(long& l_size) { cout << "\ntest_list()*******" << endl; /******变量声明:数组初始********/ char buf[10]; /******变量声明:forward_list初始********/ forward_list<string> fl; /******变量声明:记录时间********/ clock_t timeStart = clock(); //开始时间 for (long i = 0; i < l_size; i++) { try { snprintf(buf, 10, "%d", rand()); fl.push_front(string(buf)); } catch (exception& e) { cout << e.what() << endl; cout << "Max_size:" << i << endl; abort(); //终止 } } cout << "inti vector use milli-seconds:" << (clock() - timeStart) << endl; //获取初始化数组耗时 cout << "list.max_size:" << fl.max_size() << endl; //获取forward_list所允许的最大长度 cout << "list.front:" << fl.front() << endl; //获取forward_list首元素 //为了效率,forward_list并不维护size和back /******变量声明:获取我们要查询的数********/ string target = get_a_target_string(); //注意forward_list是链表实现,算法中sort不能使用,sort用在顺序表中 //qsort和bsearch是C编译器自带的快速排序和二分查找算法 //但是forward_list不维护data首地址(一直变),所以这个查找方法不能使用 //使用find方法进行查找:find不需要进行排序,查找时间可能较短<因为是迭代查找>(若是一次查找的话,耗时少,但是多次查找,那么先排序效率更好) timeStart = clock(); auto pItem = find(fl.begin(), fl.end(), target); //auto变量用得好 cout << "::find(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (pItem != fl.end()) cout << "found:" << *pItem << endl; else cout << "not found!" << endl; //使用forward_list自带sort方法进行排序,节省时间 需要排序,所以耗时长于find timeStart = clock(); fl.sort(); //使用list自带sort方法进行排序,节省时间 /******变量声明:flag布尔型判断是否找到数据********/ cout << "list.sort()milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; timeStart = clock(); bool flag = binary_search(fl.begin(), fl.end(), target); cout << "binary_search(),milli-seconds:" << clock() - timeStart << endl; if (flag != false) cout << "found:" << target << endl; else cout << "not found!" << endl; } }

链表销毁耗时都较长

 

转载于:https://www.cnblogs.com/ssyfj/p/10788956.html


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