C++Primer第五版 第9章 顺序容器（练习解答）

在C++编程中，顺序容器是一类非常重要的数据结构，它们按照元素的插入顺序来维护元素的排列。C++标准库提供了三种主要的顺序容器：`std::vector`、`std::deque`和`std::list`。在《C++ Primer》第五版的第9章中，作者详细介绍了这些容器的特性和使用方法，并提供了大量的练习来帮助读者掌握这些概念。以下是对该章内容的详细总结和练习解答。 ### 1. `std::vector` `std::vector`是最常见的顺序容器，它在内存中连续存储元素，类似于动态数组。可以方便地通过下标访问元素，并且支持高效地在末尾添加或删除元素。但插入或删除中间元素可能导致数组的移动，效率相对较低。 ### 2. `std::deque` `std::deque`（双端队列）允许在两端进行快速插入和删除操作，其内部实现通常使用多个连续的内存块。与`std::vector`不同，`std::deque`的元素可能不连续存储，但它依然提供随机访问的能力。 ### 3. `std::list` `std::list`是双向链表，每个元素都是一个节点，包含指向前后节点的指针。这使得在任意位置插入和删除元素非常高效，但访问元素需要遍历链表，因此不适合频繁的随机访问。 ### 练习解答 1. **初始化容器**：使用`push_back`、`emplace_back`、初始化列表等方法创建并填充容器。 2. **元素访问**：学习使用下标运算符（`[]`）和迭代器访问容器中的元素。 3. **容器大小**：了解`size()`、`empty()`、`reserve()`、`resize()`等函数的用途。 4. **元素插入与删除**：实践在容器开头（`push_front`, `insert`）、末尾（`push_back`, `emplace_back`）、以及任意位置插入和删除元素的方法。 5. **遍历容器**：使用范围for循环和迭代器遍历容器，了解`begin()`, `end()`, `rbegin()`, `rend()`的区别。 6. **容器操作**：掌握`swap()`, `clear()`, `erase()`等操作，理解其对容器的影响。 7. **容器比较**：比较不同顺序容器的性能差异，如插入速度、内存占用等。 8. **算法应用**：将容器与STL算法结合，如`sort()`, `reverse()`, `unique()`, `remove_if()`等，实现特定功能。 ### 示例代码： ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <deque> #include <list> int main() { std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; vec.push_back(4); vec.insert(vec.begin() + 1, 2.5); // 在第二个位置插入 vec.erase(vec.begin() + 2); // 删除第三个元素 std::deque<double> deque = {1.1, 2.2}; deque.push_front(0.0); std::list<char> list{'a', 'b', 'c'}; list.splice(list.begin(), list, list.end()); // 将末尾元素移动到开头 for (auto& elem : vec) { std::cout << elem << " "; } // 输出：1 2.5 4 return 0; } ``` 通过这些练习，读者能更好地理解C++中顺序容器的特性和使用场景，为后续的学习和项目开发打下坚实的基础。