c++学习笔记-提高篇-STL标准模板库3（stack容器、queue容器以及list容器）

目录

Stack容器

一、Stack容器介绍

二、stack常用接口

三、栈的示例

queue（队列）容器

一、queue容器介绍

二、queue常用接口

三、queue示例

list容器

一、list容器介绍

二、list常用接口及示例

（一）list构造函数

（二）list赋值和交换

（三）list大小操作

 (四）list插入和删除

 （五）list数据存取

(六） list反转和排序

stack容器

一、stack容器介绍

二、stack常用接口

三、栈的示例

#include<iostream>
using namespace std;
#include<stack>//栈stack容器
void test01()
{//特点：符合先进后出数据结构stack<int>s;//入栈s.push(10);s.push(20);s.push(30);s.push(40);s.push(50);cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;//只要栈不为空，查看栈顶，并执行出栈操作while(!s.empty()){//查看栈顶元素cout << "栈顶元素为：" << s.top() << endl;//出栈s.pop();}cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

queue（队列）容器

一、queue容器介绍

二、queue常用接口

三、queue示例

#include<iostream>
using namespace std;
#include<queue>class Person
{
public:Person(string name, int age){this->m_Name = name;this->m_Age = age;}string m_Name;int m_Age;
};//队列Queue
void test01()
{//创建队列queue<Person>q;//准备数据Person p1("唐僧", 30);Person p2("孙悟空", 1000);Person p3("猪八戒", 900);Person p4("沙僧", 800);q.push(p1);q.push(p2);q.push(p3);q.push(p4);cout << " 队列的大小：" << q.size() << endl;//只要队列不为空，查看队头和队尾while (!q.empty()){//查看队头cout << "队头元素 --- 姓名：" << q.front().m_Name << "  年龄：" << q.front().m_Age << endl;cout << "队尾元素 --- 姓名：" << q.back().m_Name << "  年龄：" << q.back().m_Age << endl;//出队q.pop();}cout << " 队列的大小：" << q.size() << endl;}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

deque（双端队列）是一种可以从两端添加和删除元素的数据结构，而queue（队列）只能从一端添加元素，从另一端删除元素。 

list容器

一、list容器介绍

  • 功能：将数据进行链式存储；
  • 链表(list)是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链实现的；
  • 链表的组成：由一系列的节点组成
  • 结点的组成：存储数据元素的数据域 + 下一个结点地址的指针域
  • STL中的链表是一个双向循环链表

优点：1.可以对任意位置进行快速插入或删除元素，修改指针即可；2.采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出。

缺点：1.对于容器的遍历速度，没有数组快；2.占用的空间比数组大。

prev指向前一个节点的指针，next指向后一个节点的指针，链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器

vector和list是两个常用的容器，各有优缺点

二、list常用接口及示例

（一）list构造函数

1.功能描述：创建list容器

2.函数原型：

 3.示例

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
//list容器构造函数void printList(const list<int>& L)  //const防止迭代器被修改
{for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)//const_iterator只读迭代器{cout << *it << "  ";//访问指针it所指向的内存地址上的值}cout << endl;
}void test01()
{//创建list容器list<int>L1;//添加数据L1.push_back(10); //尾插L1.push_back(20); //尾插L1.push_back(30); //尾插L1.push_back(40); //尾插//遍历容器printList(L1);//区间方式构造list<int>L2(L1.begin(), L1.end());printList(L2);//拷贝构造list<int>L3(L2);printList(L3);//10个1000list<int>L4(10, 1000);printList(L4);}void main()
{test01();system("pause");
}

（二）list赋值和交换

1.功能描述：给list容器进行赋值，以及交换list容器

2.函数原型：

 3.示例

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>void printList(const list<int>& L)
{for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}//list容器的赋值个交换
//赋值
void test01()
{list<int>L1;L1.push_back(10);L1.push_back(20);L1.push_back(30);L1.push_back(40);printList(L1);list<int>L2;L2 = L1; //Operator= 赋值printList(L2);list<int>L3;L3.assign(L2.begin(), L2.end());printList(L3);list<int>L4;L4.assign(10, 100);printList(L4);
}void test02()
{list<int> L1;L1.push_back(10);L1.push_back(20);L1.push_back(30);L1.push_back(40);list<int>L2;L2.assign(10, 100);cout << "交换前：" << endl;printList(L1);printList(L2);L1.swap(L2);cout << "交换后：" << endl;printList(L1);printList(L2);}int main()
{test02();system("pause");return 0;
}

（三）list大小操作

1.功能描述：对容器的大小进行操作

2.函数原型：

3.示例

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
//list容器大小操作
void printList(const list<int>& L)
{for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;}
void test01()
{list<int>L1;L1.push_back(10);L1.push_back(20);L1.push_back(30);L1.push_back(40);printList(L1);if (L1.empty()){cout << "L1为空" << endl;}else{cout << "L1不为空" << endl;cout << "L1的元素个数：" << L1.size() << endl;}//重新指定大小L1.resize(10);printList(L1);L1.resize(12, 111);printList(L1);L1.resize(2);printList(L1);}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

 （四）list插入和删除

1.功能描述：对list容器进行数据的插入和删除

2.函数原型：

pos不要用索引值，要用迭代器

3.示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
//list容器插入和删除/*
-push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
-pop_back(elem);//删除容器中最后一个元素
-push_front(elem);//在容器首部加入一个元素
-pop_front(elem);//删除容器开头的一个元素
-insert(pos,elem);//在pos位置处插入elem元素的拷贝，返回新数据的位置
-insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值
-insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值
-clear();//移除容器的所有数据
-erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置
-erase(pos);//删除pos位置的数据，，返回下一个数据的位置
-remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素
*/void printList(const list<int>&L)//const防止迭代器被修改
{for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{list<int>L;//尾插L.push_back(10);L.push_back(20);L.push_back(30);//头插L.push_front(100);L.push_front(200);L.push_front(300);//300 200 100 10 20 30printList(L);//尾删L.pop_back();L.pop_front();printList(L);//插入L.insert(L.begin(), 1000);printList(L);list<int>::iterator it = L.begin();L.insert(++it, 2000);printList(L);//删除it = L.begin();L.erase(it);//L.erase(++it); printList(L);//移除L.push_back(10000);printList(L);L.remove(10000);printList(L);}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

 （五）list数据存取

1.功能描述：对list容器中的数据进行存取

2.函数原型：

  • front()  //返回第一个元素
  • back()  //返回最后一个元素

3.示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>//list容器  数据存取
void test01()
{list<int> L1;L1.push_back(10);L1.push_back(20);L1.push_back(30);L1.push_back(40);//L1[0]   不可以用[]访问list容器中的元素//L1.at(0)  不可以用at的方式来访问list中的元素//原因是list本质是链表，不是用连续的线性空间存储数据，迭代器不支持随机访问的cout << "第一个元素" <<L1.front()<< endl;cout << "最后一个元素" << L1.back() << endl;//验证迭代器不支持随机访问的list<int>::iterator it = L1.begin();it++; //支持递增it--; //支持递减//it = it + 1; 不支持随机访问
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

（六）list反转和排序

1.功能描述：将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序

2.函数原型：

  • reverse();//反转链表
  • sort();//链表排序

3.示例：

list排序时自己有sort()成员函数，默认升序；降序排序时，需要给sort()函数传入回调函数

#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>
#include<algorithm>void printList(const list<int>& L)//防止打印的时候误操作加const
{for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << *it << " ";}cout << endl;
}void test01()
{list<int>L1;L1.push_back(20);L1.push_back(10);L1.push_back(50);L1.push_back(40);L1.push_back(20);cout << "反转前：" << endl;printList(L1);cout << "反转后：" << endl;L1.reverse();printList(L1);
}bool myConpare(int v1,int v2)
{//降序  就让第一个数大于第二个数return v1 > v2;
}void test02()
{list<int>L1;L1.push_back(20);L1.push_back(10);L1.push_back(50);L1.push_back(40);L1.push_back(20);cout << "排序前：" << endl;printList(L1);//所有不支持随机访问迭代器的容器，不可以用标准算法//不支持随机访问迭代器的容器，内部会提供对应一些算法cout << "升序 排序后：" << endl;sort(L1.begin(), L1.end());L1.sort();//默认排序规则是从小到大  升序printList(L1);cout << "降序 序排序后：" << endl;L1.sort(myConpare);printList(L1);}//list容器反转和排序
int main()
{//test01();test02();system("pause");return 0;
}

（七）list-排序案例

1.案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高

2.排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同再按照身高进行降序

3.示例：

使用回调函数进行排序，回调函数是排序规则

#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;//list容器  排序案例
//1.案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高
//2.排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同再按照身高进行降序class Person
{
public:Person(string name, int age, int height){this -> m_Name = name;this -> m_Age = age;this -> m_Height = height;}string m_Name;  //姓名int m_Age;  //年龄int m_Height;  //身高
};//指定排序规则
bool comparePerson(Person& p1,Person& p2)
{//年龄升序if (p1.m_Age == p2.m_Age){//年龄相同  按照身高降序return p1.m_Height > p2.m_Height;}else{return p1.m_Age < p2.m_Age;}
}void test01()
{list<Person>L;//准备数据Person p1("刘备", 35, 175);Person p2("曹操", 45, 180);Person p3("孙权", 40, 170);Person p4("赵云", 25, 195);Person p5("张飞", 35, 160);Person p6("关羽", 35, 200);//插入数据L.push_back(p1);L.push_back(p2);L.push_back(p3);L.push_back(p4);L.push_back(p5);L.push_back(p6);for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "  年龄：" << it->m_Age << "  身高：" << it->m_Height << endl;}//排序cout << "-----------------------------------" << endl;cout << "排序后：" << endl;L.sort(comparePerson);for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++){cout << "姓名：" << (*it).m_Name << "  年龄：" << it->m_Age << "  身高：" << it->m_Height << endl;}
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

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