STL實踐指南(2)

STL實踐指南  Practical Guide to STL
作者:Jeff Bogan
翻譯:周翔

(接上篇)

另一種容器——集合(set)

這是微軟幫助文檔中對集合(set)的解釋:“描述了一個控制變長元素序列的對象(注:set中的key和value是Key類型的,而map中的key和value是一個pair結構中的兩個分量)的模板類,每一個元素包含了一個排序鍵(sort key)和一個值(value)。對這個序列可以進行查找、插入、刪除序列中的任意一個元素,而完成這些操作的時間同這個序列中元素個數的對數成比例關係,並且當遊標指向一個已刪除的元素時,刪除操作無效。”
而一個經過更正的和更加實際的定義應該是:一個集合(set)是一個容器,它其中所包含的元素的值是唯一的。這在收集一個數據的具體值的時候是有用的。集合中的元素按一定的順序排列,並被作爲集合中的實例。如果你需要一個鍵/值對(pair)來存儲數據,map是一個更好的選擇。一個集合通過一個鏈表來組織,在插入操作和刪除操作上比向量(vector)快,但查找或添加末尾的元素時會有些慢。
下面是一個例子:

//程序:set演示
//目的:理解STL中的集合(set)

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

int main(int argc, char* argv[])
{
  set <string> strset;
  set <string>::iterator si;
  strset.insert("cantaloupes");
  strset.insert("apple");
  strset.insert("orange");
  strset.insert("banana");
  strset.insert("grapes");
  strset.insert("grapes"); 
  for (si=strset.begin(); si!=strset.end(); si++) 
  {  cout << *si << " ";  }
  cout << endl;
  return 0;
}

// 輸出: apple banana cantaloupes grapes orange
//注意:輸出的集合中的元素是按字母大小順序排列的,而且每個值都不重複。

如果你感興趣的話,你可以將輸出循環用下面的代碼替換:

copy(strset.begin(), strset.end(), ostream_iterator<string>(cout, " "));

.集合(set)雖然更強大,但我個人認爲它有些不清晰的地方而且更容易出錯,如果你明白了這一點,你會知道用集合(set)可以做什麼。

所有的STL容器

容器(Container)的概念的出現早於模板(template),它原本是一個計算機科學領域中的一個重要概念,但在這裏,它的概念和STL混合在一起了。下面是在STL中出現的7種容器:

vector(向量)——STL中標準而安全的數組。只能在vector 的“前面”增加數據。
deque(雙端隊列double-ended queue)——在功能上和vector相似,但是可以在前後兩端向其中添加數據。
list(列表)——遊標一次只可以移動一步。如果你對鏈表已經很熟悉,那麼STL中的list則是一個雙向鏈表(每個節點有指向前驅和指向後繼的兩個指針)。
set(集合)——包含了經過排序了的數據,這些數據的值(value)必須是唯一的。
map(映射)——經過排序了的二元組的集合,map中的每個元素都是由兩個值組成,其中的key(鍵值,一個map中的鍵值必須是唯一的)是在排序或搜索時使用,它的值可以在容器中重新獲取;而另一個值是該元素關聯的數值。比如,除了可以ar[43] = "overripe"這樣找到一個數據,map還可以通過ar["banana"] = "overripe"這樣的方法找到一個數據。如果你想獲得其中的元素信息,通過輸入元素的全名就可以輕鬆實現。
multiset(多重集)——和集合(set)相似,然而其中的值不要求必須是唯一的(即可以有重複)。
multimap(多重映射)——和映射(map)相似,然而其中的鍵值不要求必須是唯一的(即可以有重複)。
注意:如果你閱讀微軟的幫助文檔,你會遇到對每種容器的效率的陳述。比如:log(n*n)的插入時間。除非你要處理大量的數據,否則這些時間的影響是可以忽略的。如果你發現你的程序有明顯的滯後感或者需要處理時間攸關(time critical)的事情,你可以去了解更多有關各種容器運行效率的話題。

怎樣在一個map中使用類?

Map是一個通過key(鍵)來獲得value(值)的模板類。
另一個問題是你希望在map中使用自己的類而不是已有的數據類型,比如現在已經用過的int。建立一個“爲模板準備的(template-ready)”類,你必須確保在該類中包含一些成員函數和重載操作符。下面的一些成員是必須的:

  • 缺省的構造函數(通常爲空)
  • 拷貝構造函數
  • 重載的”=”運算符
     

你應該重載儘可能多的運算符來滿足特定模板的需要,比如,如果你想定義一個類作爲 map中的鍵(key),你必須重載相關的運算符。但在這裏不對重載運算符做過多討論了。

//程序:映射自定義的類。
//目的:說明在map中怎樣使用自定義的類。

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

class CStudent
{
public :
  int nStudentID;
  int nAge;
public :
  //缺省構造函數——通常爲空
  CStudent()  {  }
  // 完整的構造函數
  CStudent(int nSID, int nA)  {  nStudentID=nSID; nAge=nA;  }
  //拷貝構造函數
  CStudent(const CStudent& ob) 
    {  nStudentID=ob.nStudentID; nAge=ob.nAge;  }
  // 重載“=”
  void operator = (const CStudent& ob) 
    {  nStudentID=ob.nStudentID; nAge=ob.nAge;  }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
  map <string, CStudent> mapStudent;

  mapStudent["Joe Lennon"] = CStudent(103547, 22);
  mapStudent["Phil McCartney"] = CStudent(100723, 22);
  mapStudent["Raoul Starr"] = CStudent(107350, 24);
  mapStudent["Gordon Hamilton"] = CStudent(102330, 22);

  // 通過姓名來訪問Cstudent類中的成員
  cout << "The Student number for Joe Lennon is " <<
    (mapStudent["Joe Lennon"].nStudentID) << endl;

  return 0;
}
 


TYPEDEF

如果你喜歡使用typedef關鍵字,下面是個例子:
typedef set <int> SET_INT;
typedef SET_INT::iterator SET_INT_ITER

編寫代碼的一個習慣就是使用大寫字母和下劃線來命名數據類型。

ANSI / ISO字符串

ANSI/ISO字符串在STL容器中使用得很普遍。這是標準的字符串類,並得到了廣泛地提倡,然而在缺乏格式聲明的情況下就會出問題。你必須使用“<<”和輸入輸出流(iostream)代碼(如dec, width等)將字符串串聯起來。
可在必要的時候使用c_str()來重新獲得字符指針。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章