Александр Степанов - РУКОВОДСТВО ПО СТАНДАРТНОЙ БИБЛИОТЕКЕ ШАБЛОНОВ (STL)

void splice(iterator position, list‹T, Allocator›& x, iterator first, iterator last) вставляет элементы из диапазона [first, last) перед position и удаляет элементы из x. Требуется постоянное время, если &x==this; иначе требуется линейное время. [first, last) - допустимый диапазон в x. Результат не определён, если position - итератор в диапазоне [first, last).

remove стирает все элементы в списке, указанном итератором списка i, для которого выполняются следующие условия: *i==value, pred(*i)==true. remove устойчиво, то есть относительный порядок элементов, которые не удалены, тот же самый, как их относительный порядок в первоначальном списке. Соответствующий предикат применяется точно size() раз.

unique стирает все, кроме первого элемента, из каждой последовательной группы равных элементов в списке. Соответствующий бинарный предикат применяется точно size() - 1 раз.

merge сливает список аргумента со списком (предполагается, что оба сортированы). Слияние устойчиво, то есть для равных элементов в двух списках элементы списка всегда предшествуют элементам из списка аргумента. x пуст после слияния. Выполняется, самое большее, size() + x.size() - 1 сравнений.

reverse переставляет элементы в списке в обратном порядке. Операция линейного времени.

sort сортирует список согласно operator‹ или сравнивающему функциональному объекту. Она устойчива, то есть относительный порядок равных элементов сохраняется. Выполняется приблизительно NlogN сравнений, где N равно size().

Двусторонняя очередь (Deque)

deque - вид последовательности, которая, подобно вектору, поддерживает итераторы произвольного доступа. Кроме того она поддерживает операции вставки и стирания в начале или в конце за постоянное время; вставка и стирание в середине занимают линейное время. Как с векторами, управление памятью обрабатывается автоматически.

template ‹class T, template ‹class U› class Allocator = allocator›

class deque {

public:

 // typedefs:

 typedef iterator;

 typedef const_iterator;

 typedef Allocator‹T›::pointer pointer;

 typedef Allocator‹T›::reference reference;

 typedef Allocator‹T›::const_reference const_reference;

 typedef size_type;

 typedef difference_type;

 typedef Т value_type;

 typedef reverse_iterator;

 typedef const_revcrse_iterator;

 // размещение/удаление:

 deque();

 deque(size_type n, const T& value = T());

 deque(const deque‹T, Allocator›& x);

 template ‹class InputIterator›

 deque(InputIterator first, InputIterator last);

 ~deque();

 deque‹T, Allocator›& operator=(const deque‹T,Allocator›& x);

 void swap(deque‹T, Allocator›& x);

 // средства доступа:

 iterator begin();

 const_iterator begin() const;

 iterator end();

 const_iterator end() const;

 reverse_iterator rbegin();

 const_reverse_iterator rbegin();

 reverse_iterator rend();

 const_reverse_iterator rend();

 size_type size() const;

 size_type max_size() const;

 bool empty() const;

 reference operator[](size_type n);

 const_reference operator[](size_type n) const;

 reference front();

 const_reference front() const;

 reference back();

 const_reference back() const;

 // вставка/стирание:

 void push_front(const T& x);

 void push_back(const T& x);

 iterator insert(iterator position, const T& x = T());

 void insert(iterator position, size_type n, const T& x);

 template

 void insert(iterator position, InputIterator first, InputIterator last);

 void pop_front();

 void pop_back();

 void erase(iterator position);

 void erase(iterator first, iterator last);

};

template ‹class T, class Allocator›

bool operator==(const deque‹T, Allocator›& x, const deque‹T, Allocator›& y);

template ‹class T, class Allocator›

bool operator‹(const deque‹T, Allocator›& x, const deque‹T, Allocator›& y);

iterator - итератор произвольного доступа, ссылающийся на T. Точный тип зависит от исполнения и определяется в Allocator.

const_iterator - постоянный итератор произвольного доступа, ссылающийся на const T. Точный тип зависит от исполнения и определяется в Allocator. Гарантируется, что имеется конструктор для const_iterator из iterator.

size_type - беззнаковый целочисленный тип. Точный тип зависит от исполнения и определяется в Allocator.

difference_type - знаковый целочисленный тип. Точный зависит от исполнения и определяется в Allocator.

insert (вставка) в середину двусторонней очереди делает недействительными все итераторы и ссылки двусторонней очереди. insert и push (помещение) с обоих концов двусторонней очереди делают недействительными все итераторы двусторонней очереди, но не влияют на действительность всех ссылок на двустороннюю очередь. В худшем случае вставка единственного элемента в двустороннюю очередь занимает линейное время от минимума двух расстояний: от точки вставки - до начала и до конца двусторонней очереди. Вставка единственного элемента либо в начало, либо в конец двусторонней очереди всегда занимает постоянное время и вызывает единственный запрос конструктора копии T. То есть двусторонняя очередь особенно оптимизирована для помещения и извлечения элементов в начале и в конце.

erase (стирание) в середине двусторонней очереди делает недействительными все итераторы и ссылки двусторонней очереди. erase и pop (извлечение) с обоих концов двусторонней очереди делают недействительными только итераторы и ссылки на стёртый элемент. Число вызовов деструктора равно числу стёртых элементов, а число вызовов оператора присваивания равно минимуму из числа элементов перед стёртыми элементами и числа элементов после стёртых элементов.

Ассоциативные контейнеры (Associative containers)

Ассоциативные контейнеры обеспечивают быстрый поиск данных, основанных на ключах. Библиотека предоставляет четыре основных вида ассоциативных контейнеров: set (множество), multiset (множество с дубликатами), map (словарь) и multimap (словарь с дубликатами).

Все они берут в качестве параметров Key (ключ) и упорядочивающее отношение Compare, которое вызывает полное упорядочение по элементам Key. Кроме того, map и multimap ассоциируют произвольный тип T с Key. Объект типа Compare называется сравнивающим объектом (comparison object) контейнера.

В этом разделе, когда мы говорим о равенстве ключей, мы подразумеваем отношение эквивалентности, обусловленное сравнением и не (not) operator== для ключей. То есть считается, что два ключа k1 и k2 являются равными, если для сравнивающего объекта comp истинно comp(k1, k2)==false && comp(k2, k1)==false.

Ассоциативный контейнер поддерживает уникальные ключи (unique keys), если он может содержать, самое большее, один элемент для каждого значения ключа. Иначе он поддерживает равные ключи (equal keys). set и map поддерживают уникальные ключи. multiset и multimap поддерживают равные ключи.

Для set и multiset значимый тип - тот же самый, что и тип ключа. Для map и multimap он равен pair‹const Key, T›.

iterator ассоциативного контейнера относится к категории двунаправленного итератора. insert не влияет на действительность итераторов и ссылок контейнера, а erase делает недействительными только итераторы и ссылки на стёртые элементы.

В следующей таблице обозначается: X - класс ассоциативного контейнера, a - значение X, a_uniq - значение X, когда X поддерживает уникальные ключи, a a_eq - значение X, когда X поддерживает многократные ключи, i и j удовлетворяют требованиям итераторов ввода и указывают на элементы value_type, [i, j) - допустимый диапазон, p - допустимый итератор для a, q - разыменовываемый итератор для a, [q1, q2) - допустимый диапазон в a, t - значение X::value_type и k - значение X::key_type.

Таблица 12. Требования ассоциативных контейнеров (в дополнение к контейнерам)

выражение возвращаемый тип утверждение/примечание состояние до/после сложность X::key_type Key - время компиляции X::key_compare Compare по умолчанию less‹key_type›. время компиляции X::value_compare тип бинарного предиката то же, что key_compare для set и multiset; отношение упорядочения пар, вызванное первым компонентом (т.е. Key), для map и multimap. время компиляции X(c); X a(c); - создает пустой контейнер; использует с как объект сравнения. постоянная X(); X a; - создает пустой контейнер; использует Compare() как объект сравнения. постоянная X(i,j,c); X a(i,j,c); - cоздает пустой контейнер и вставляет в него элементы из диапазона [i, j); использует с как объект сравнения. вообще NlogN (N - расстояние от i до j); линейная, если [i, j) отсортирован value_comp() X(i,j); X a(i,j); - то же, что выше, но использует Compare() как объект сравнения. то же, что выше a.key_comp() X::key_compare возвращает объект сравнения, из которого а был создан. постоянная a.value_comp() X::value_compare возвращает объект value_compare, созданный из объекта сравнения. постоянная a_uniq.insert(t) pair‹iterator, bool› вставляет t, если и только если в контейнере нет элемента с ключом, равным ключу t. Компонент bool возвращенной пары показывает, происходит ли вставка, а компонент пары iterator указывает на элемент с ключом, равным ключу t. логарифмическая a_eq.insert(t) iterator вставляет t и возвращает итератор, указывающий на вновь вставленный элемент. логарифмическая a.insert(p, t) iterator вставляет t, если и только если в контейнерах с уникальными ключами нет элемента с ключом, равным ключу t; всегда вставляет t в контейнеры с дубликатами. всегда возвращает итератор, указывающий на элемент с ключом, равным ключу t. итератор p - подсказка, указывающая, где вставка должна начать поиск. вообще логарифмическая, но сводится к постоянной, если t вставлен прямо перед p. a.insert(i, j) результат не используется вставляет в контейнер элементы из диапазона [i, j); вообще Nlog(size()+N) (N - расстояние от i до j); линейная, если [i, j) отсортирован согласно value_comp() a.erase(k) size_type стирает все элементы в контейнере с ключом, равным k. возвращает число уничтоженных элементов. log(size()) + count(k) a.erase(q) результат не используется стирает элемент, указанный q. сводится к постоянной a.erase(ql, q2) результат не используется стирает все элементы в диапазоне [ql, q2). log(size())+ N, где N - расстояние от ql до q2. a.find(k) iterator; const_iterator для константы a возвращает итератор, указывающий на элемент с ключом, равным k, или a.end(), если такой элемент не найден. логарифмическая a.count(k) size_type возвращает число элементов с ключом, равным k. log(size()) + count(k) a.lower_bound(k) iterator; const_iterator для константы a возвращает итератор, указывающий на первый элемент с ключом не меньше, чем k. логарифмическая a.upper_bound(k) iterator; const_iterator для константы a возвращает итератор, указывающий на первый элемент с ключом больше, чем k. логарифмическая a.equal_range(k) pair‹iterator, itеrator›; pair‹const_iterator, const_iterator› для константы a эквивалент make_pair(lower_bound(k), upper_bound(k)). логарифмическая

Основным свойством итераторов ассоциативных контейнеров является то, что они выполняют итерации через контейнеры в порядке неубывания ключей, где неубывание определено сравнением, которое использовалось для их создания. Для любых двух разыменованных итераторов i и j таких, что расстояние от i до j является положительным, value_comp (*j, *i)==false. Для ассоциативных контейнеров с уникальными ключами выдерживается более сильное условие value_comp(*i, *j)==true.