Otros contenedores secuenciales de la STL en C++

Otros contenedores
secuenciales de la STL
en C++
Programación Orientada a Objeto
Ing. Civil en Telecomunicaciones
Otros contenedores secuenciales de
la STL
• Contenedores secuenciales
forward_list (C++11)
array (C++11)
deque
queue
priority_queue
stack
Contenedor forward_list
Contenedor forward_list
• Especialización del contenedor list
• Lista encadenada simple
• Sólo se puede recorrer hacia adelante
Elemento sólo contiene información necesaria
para encontrar el siguiente elemento
• Más eficiente que list, pero sólo acepta
iteradores hacia adelante
Agregada en C++11
Definida en <forward_list>
Contenedor forward_list
• Cómo insertar un elemento al comienzo de
la lista, si no se puede recorrer hacia atrás?
Contenedor forward_list incluye métodos
before_begin() y cbefore_begin()
que retornan un iterador a antes del primer
elemento de la lista
Ese iterador puede usarse luego con
insert_after(), etc.
© 2015 Mario Medina C.
No contiene función miembro size()
Tamaño de una forward_list se obtiene
usando distance(fl.begin(), fl.end())
Contiene miembros insert_after(),
erase_after(), push_front(),
pop_front(), emplace_front()
No contiene miembros push_back(),
pop_back(), back()
Ejemplo de uso
#include <forward_list>
#include <iostream>
forward_list<int> fl = {13, 25, 52, 90};
fl.erase_after(fl.before_begin());
fl.push_front(10);
fl.insert_after(fl.before_begin(), 1);
for(int& x: fl) {
cout << ' ' << x;
}
cout << endl; // Imprime 1, 10, 25, 52, 90
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Contenedor array
Contenedor array
• Contenedor secuencial de tamaño fijo
dado
• Almacena datos secuencialmente en
memoria
• Diseñado para ser eficiente en términos
de memoria y procesamiento
• Introducido en C++11
• Equivalente a un vector de C
• Acceso a elementos mediante [], at(),
front(), back(), data()
• No contiene funciones miembros para
modificar su contenido
Ejemplo de uso
Contenedor deque
#include <array>
#include <cstring>
#include <iostream>
const char* cstring = "Test";
array<int, 4> a_int;
array<char, 5> a_char;
a_int.fill(10);
for(int& x: a_int) {
cout << ' ' << x;
}
cout << endl; // Imprime 10, 10, 10, 10
memcpy(a_char.data(), cstring, 5);
cout << a_char.data() << endl; // Imprime "Test“
• No contiene miembros insert(),
erase(), push_back(), etc.
•
Objetos array pueden tener tamaño 0
• Contenedor que implementa una cola
FIFO (First-In, First-Out) bidireccional
• Elementos pueden agregarse y retirarse de
ambos extremos de la cola
push_back()
pop_front()
pop_back()
push_front()
back()
front()
Contenedor deque
Contenedor deque
• Similar a vector
• Objetos deque tienen tamaño dinámico, y
permiten acceso aleatorio a sus elementos
• Eficientes para inserción y borrado en los
extremos
Inserción y borrado eficiente en ambos
extremos
• No garantiza almacenamiento contiguo de
los elementos en memoria
Bloques de memoria disjuntos
Tiempo de acceso aleatorio uniforme
Menos eficientes que list y
forward_list para inserción y borrado en
otras posiciones
Interfaz secuencial uniforme vía iteradores
© 2015 Mario Medina C.
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Ejemplo de uso
Contenedor deque
• Metodos son similares a vector y list
[] , at() ,
front() , back()
Posee métodos push_back(), pop_back(),
push_front(), pop_front(), erase(),
insert(), assign(), size(), empty(),
resize(), etc.
Acceso a elementos mediante
#include <deque>
#include <iostream>
deque<int> dq;
dq.push_front(5);
dq.push_back(10);
dq.insert(dq.begin(), 3);
for(int& x: dq) {
cout << ' ' << x;
}
cout << endl; // Imprime 3, 5, 10
Contenedor queue
Contenedor queue
• Contenedor que implementa una cola
FIFO (First-In, First-Out)
• Contenedor queue es un container
adaptor, que es una forma de
especialización de otro contenedor
• En la STL, contenedor queue puede ser
creado a partir de una list o un deque
Elementos se insertan en un extremo de la
cola y se extraen del otro extremo
Declarada en <queue>
push()
pop()
back()
front()
Contenedor queue
• Método front() retorna el primer
elemento de la cola
• Método back() retorna el último
elemento agregado
• Método push() agrega un elemento
• Método pop() retira un elemento
• Método front() retorna el siguiente
elemento
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Por omisión, se usa un deque
#include <queue>
queue<int> q1;
// Usa deque
queue<int, list<int> > q2;
Ejemplo de uso
#include <queue>
queue<int> q;
q.push(10);
q.push(20);
q.push(30);
cout << q.front() << ´ ´;
q.pop();
q.back() = 77;
q.front() = 4;
while(!q.empty()) {
cout << q.front() << ´ ´;
q.pop();
}
cout << endl; // Imprime 30 4 77
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Contenedor priority_queue
Contenedor priority_queue
• Contenedor que implementa una cola de
prioridades
• Contenedor priority_queue también
es un container adaptor
• En la STL, contenedor priority_queue
puede ser creado a partir de un vector o
un deque
Elementos se insertan en un extremo de la
cola y se extraen del otro extremo
Por omisión, el siguiente elemento es el de
mayor prioridad
Por omisión, se usa un deque
Declarada en <queue>
push()
pop()
top()
#include <queue>
priority_queue<int> pq1;
// Usa deque
priority_queue<int, vector<int> > pq2;
Contenedor priority_queue
Contenedor priority_queue
• Ordenamiento por omisión utiliza el
operador ´<´
• Es posible entregar como argumento una
función o un function object a ser usado
como operación de comparación
• Interfaz básica
priority_queue<float,
std::greater<float> > prio;
Ordena de menor a mayor
Ejemplo de uso
#include <queue>
priority_queue<int> pq;
pq.push(1);
pq.push(5);
pq.push(3);
cout << pq.top() << ‘ ‘;
pq.push(8);
pq.push(4);
while(!pq.empty()) {
cout << pq.top() << ‘ ‘;
pq.pop();
}
cout << endl; // imprime 5 8 5 4 3 1
© 2015 Mario Medina C.
push(): inserta un elemento
pop(): remueve el siguiente elemento en
orden de prioridad de la cola
top(): retorna el siguiente elemento de la
cola en orden de prioridad, pero no lo
remueve
size(): retorna el número de elementos
empty(): retorna true si la cola está vacía
Contenedor stack
• Contenedor que implementa una pila, o
cola de tipo LIFO (Last-In, First-Out)
Elementos se insertan en un extremo de la
pila y se extraen del mismo extremo
Declarada en <stack>
pop()
top()
push()
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Contenedor stack
Contenedor stack
• Contenedor stack también es un
container adaptor
• En la STL, stack puede ser creado a partir
de un vector, una list o un deque
• Interfaz básica
Por omisión, se usa un deque
#include <stack>
stack<int> st1;
// Usa deque
stack<int, list<int> > st2;
Stack<string, vector<string> > st3;
Ejemplo de uso
#include <stack>
stack<int> st;
st.push(1);
st.push(2);
cout << st.top() << ´ ´;
st.pop();
st.top() = 77;
st.push(4);
while(!st.empty()) {
cout << st.top() << ´ ´;
st.pop();
}
cout << endl; // Imprime 2 4 77
© 2015 Mario Medina C.
push(): inserta un elemento en la pila
pop(): remueve un elemento de la pila, pero
no lo retorna
top(): retorna el siguiente elemento de la
pila, pero no lo remueve
size(): retorna el número de elementos en
la pila
empty(): retorna true si la pila está vacía
Otros detalles
• Para pilas y colas, los comportamientos de
top() y pop() ante un contenedor vacío
no están definidos
• La comparación de contenedores está
definida para pilas y colas, pero no para
colas de prioridad
Dos pilas o colas son iguales si tienen el
mismo número de elementos y éstos están en
el mismo orden
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