容器是一種容納特定類型對象的集合。C++的容器可以分為兩類：順序容器和關聯容器。順序容器的元素排列和元素值大小無關，而是由元素添加到容器中的次序決定的。標準庫定義了三種順序容器的類型：vector、list和deque（雙端隊列）。此外，標準庫還提供了三種容器適配器：stack、queue和prioroty_queue類型。適配器是根據原始的容器類型所提供的操作，通過定義新的操作接口，來適應基礎的容器類型。見下表

順序容器
vector                    支持快速隨機訪問
list                      支持快速插入/刪除
deque                     雙端隊列
順序容器適配器
stack                     後進先出（LIFO）棧
queue                     先進先出（FIFO）隊列
priority_queue            有優先級管理的隊列
 

一.定義和初始化

　　定義一個容器類型的對象之前，必須包含相關的頭文件。如下：

#include<list>
#include<vector>
#include<deque>

　　所有容器都定義了默認構造函數，可以用默認構造函數來初始化一個空的容器對象，如下：

list<int>    ilist;

　　此外，容器還有幾種構造函數，可以用來初始化容器對象，如下：

C<T>    c         創建一個名為c的空容器。C是容器名,T是元素類型。適用於所有容器
C    c(c2)        創建容器c2的副本c。兩者必須是相同類型的容器和元素。適用於所有容器
 

C    c(b,e)       創建c，其元素是叠代器b和e標記範圍內元素的副本。適用於所有容器
C    c(n,t)       用n個值為t的元素創建c，其中t必須是容器類型C的元素類型的值或者是可以轉化為該類型的值。只適用於順序容器
C    c(n)         創建n個初始化元素的容器c。只適用於順序容器

　　值得註意到是，接受容器大小做形參的構造函數只適用於順序容器，不適用於關聯容器。由於指針就是叠代器，因此我們還可以通過使用內置數組中的一對指針初始化容器：

char *words[]={"Hi","How","Are","You“};
size_t    words_size=sizeof
 
(words)/sizeof(char *);    
//　　使用整個數組初始化words
list<string> words2(words,words+words_size);    

　　前面我們說過，容器是存儲某中類型元素的集合，所以可以定義元素是容器類型的容器。例如，可以定義vector類型的容器ivec，其元素為string類型的vector。但是註意，在指定容器元素為容器類型時，必須使用如下空格：

vector< vector<string> >    ivec;     //合法。在兩個>之間有空格
vector<vector<string>>    ivec;       //錯誤。在兩個>之間沒有空格，>>會導致歧義

二.常用操作

　　順序容器內置了一些有用的操作：（1）在容器中添加元素；（2）在容器中刪除元素；（3)設置容器大小；（4）（如果有的話）獲取容器內的第一個和最後一個元素。

1.begin和end

　　begin和end操作產生指向容器內第一個元素和最後一個元素的下一位置的叠代器。此外還有逆序叠代器（逆序叠代器從後向前遍歷容器，並反轉了某些相關的叠代器操作）rbegin和rend。如下：

c.begin()            返回一個叠代器，它指向容器c的第一個元素
c.end()              返回一個叠代器，它指向容器c的最後一個元素的下一個位置
c.rbegin()           返回一個逆序叠代器，它指向容器c的最後一個元素
c.rend()             返回一個逆序叠代器，它指向容器c的第一個元素的前一個位置

2.容器添加元素操作

　　下表為在順序表中添加元素的操作。註意其中的適用範圍和返回類型。

c.push_back()            在容器c的尾部添加值為t的元素。返回void類型
c.push_front(t)          在容器c的前端添加值為t的元素。返回void類型。只適用於list和deque容器類型
c.insert(p,t)            在叠代器p所指向的元素前面插入值為t的新元素。返回指向新添加元素的叠代器
c.insert(p,n,t)          在叠代器p所指向的元素前面插入n個值為t的新元素。返回void類型
c.insert(p,b,e)          在叠代器p所指向的元素前面插入由叠代器b和e標記的範圍內的元素。返回void類型

　　其中push_front只適用於list和deque容器類型，這個操作實現在首部插入新元素的功能。

//用push_front在容器尾部依次添加0,1,2,3
list<int>    ilist;
for(size_t i=0;i!=4;++i)
    ilist.push_front(i);
//ilist內元素序列為：3，2，1，0

　　需要註意的是，任何insert或push操作都可以導致叠代器失效。所以在編寫循環將元素插入到vector和deque容器中時，程序必須確保叠代器在每次循環後都的到更新。

vector<string>    ivec;
vector<string>::iterator   iter=ivec.begin();
while(cin>>word)
    iter=ivec.insert(iter,word);    //效果和push_back一樣

//以下是錯誤的，因為此時iter已經失效
vector<string>    ivec;
vector<string>::iterator   iter=ivec.begin();
while(cin>>word)
    ivec.insert(iter,word);    //錯誤，經過一輪的insert後iter即失效，不能再調用

3.容器大小的操作

　　所有容器都提供以下與容器大小相關的操作。註意resize操作可能會使叠代器失效。

c.size()                返回容器c中元素的個數。返回類型為c::size_type
c.max_size()            返回容器c可以容納的最多的元素個數.返回類型為c::size_type
c.empty()               返回標記容器大小是否為0的布爾值
c.resize(n)             調整容器c的長度大小，使其能容納n個元素。如果n<c.size(),則刪除多出來的元素
c.resize(n,t)           調整容器c的大小，使其能容納n個元素。所有新添加的元素值為t

　　在vector和deque容器上做resize操作有可能會使其所有叠代器都失效。對於所有的容器類型，如果resize操作壓縮了容器，則指向已刪除的元素的叠代器會失效。

4.訪問容器元素的操作

　　以下為訪問容器元素的操作。註意·使用越界的下標，或調用空容器的front或back函數，都會導致程序出現嚴重的錯誤。

c.back()                返回容器c的最後一個元素的引用。如果c為空，則該操作未定義
c.front()               返回容器c的第一個元素的引用。如果c為空，則該操作未定義
c[n]                    返回下標為n的元素的引用。如果n<0或n>=c.size()，則該操作未定義。只適用於vector和deque容器
c.at(n)                 返回下標為n的元素的引用。如果下標越界，則該操作未定義。只適用於vector和deque容器

5.刪除容器元素的操作

　　以下為刪除容器元素的操作。刪除操作會使一些叠代器失效，需要特別註意。下表第一個操作在刪除元素前，必須保證叠代器不是指向end的叠代器。

c.erase(p)           刪除叠代器p指向的元素。返回一個叠代器，它指向被刪除元素後面的元素。如果p指向容器內最後一個元素，則返回的叠代器指向容器的超出末端的下一位置。
　　　　　　　　　　　　 如果p本身就是超出容器末端的下一個位置，則該函數未定義
c.erase(b,e)         刪除叠代器b和e所標記的範圍內所有元素。返回一個叠代器，它指向被刪除元素段後面的元素。如果e本身就是指向超出容器末端的下一個位置，
                     則返回的叠代器也指向容器末端的下一個位置

c.clear()            刪除容器c內的所有元素。返回void
c.pop_back()         刪除容器c的最後一個元素。返回void。如果容器為空，則該函數未定義
c.pop_front()        刪除容器c的第一個元素。婦女會void。如果容器為空，則該函數未定義。只適用於list和deque容器

6.容器的賦值與swap操作

　　下表為順序容器的賦值操作。賦值後左右兩邊容器相等，盡管賦值之前兩個容器的大小不同，但賦值之後兩個容器的長度都為右操作數的長度。

c1=c2                刪除容器c1的所有元素，然後將c2的元素復制給c1。c1和c2的類型必須相同
c1.swap(c2)          交換c1和c2的內容，c1和c2的類型必須相同。其效率比把c2元素復制到c1中要高
c.assign(b,e)        重新設置c的元素：將叠代器b和e標記範圍內的元素復制到c中。b和e必須不是指向c中元素的叠代器
c.assign(n,t)        將容器c重新設置為存儲n個值為t的元素

C++順序容器知識總結