Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- cpp:stl:containers [2021/06/06 07:49] – [Προσδιορισμός εύρους στοιχείων] gthanos
+++ cpp:stl:containers [2022/05/26 16:49] (current) – gthanos
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== STL Containers ======
+===== STL Containers =====
 Στο παρακάτω διάγραμμα περιέχονται το σύνολο των //containers// που παρέχει η βιβλιοθήκη //STL//.
@@ Line 13: / Line 13: @@
     * **dequeue:** Πρόκειται για την γνωστή διπλοουρά που επιτρέπει την γρήγορη ένθεση και διαγραφή από την αρχή και το τέλος της ουράς. Για την εισαγωγή ή διαγραφή από ενδιάμεση θέση απαιτείται η αντιγραφή των στοιχείων που βρίσκονται πριν ή μετά τη συγκεκριμένη θέση κατά μία θέση. Όπως και στην κλάση //vector// το κόστος είναι ανάλογο του μήκους αυτού.
     * **list:** Πρόκειται για διπλά συνδεδεμένη λίστα. Η λίστα δίνει την δυνατότητα διάτρεξης της δομής και προς τις δύο κατευθύνσεις, την εισαγωγή σε συγκεκριμένη θέση ή την διαγραφή στοιχείου από συγκεκριμένη θέση (δείτε σε αντιδιαστολή τη forward_list). Το κόστος αναζήτησης είναι ανάλογο των στοιχείων που είναι αποθηκευμένα στη λίστα, ενώ το κόστος εισαγωγής στοιχείου και διαγραφής στοιχείου είναι σταθερό. Η επιπλέον ευελιξία που παρέχεται σε σχέση με την forward list, έχει ως κόστος την διαχείριση ενός επιπλέον δείκτη σε κάθε κόμβο της λίστας.
-    * **forward_list:** Πρόκειται για απλά συνδεδεμένη λίστα. Η λίστα δίνει την δυνατότητα διάτρεξης της δομής προς τη μία κατεύθυνση (από την αρχή προς το τέλος). Για την εισαγωγή και διαγραφή θα πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζουμε τον προηγούμενο κόμβο (θέση). Το κόστος αναζήτησης είναι ανάλογο των στοιχείων που είναι αποθηκευμένα στη λίστα, ενώ το κόστος εισαγωγής στοιχείου και διαγραφής στοιχείου είναι σταθερό.
+    * **forward_list:** Πρόκειται για απλά συνδεδεμένη λίστα. Η λίστα δίνει την δυνατότητα διάτρεξης της δομής μόνο προς τη μία κατεύθυνση (από την αρχή προς το τέλος). Για την εισαγωγή και διαγραφή θα πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζουμε τον προηγούμενο κόμβο (θέση). Το κόστος αναζήτησης είναι ανάλογο των στοιχείων που είναι αποθηκευμένα στη λίστα, ενώ το κόστος εισαγωγής στοιχείου και διαγραφής στοιχείου είναι σταθερό.
   * **Container Adapters:** Χρησιμοποιούν εσωτερικά ένα //sequence container// για να υλοποιήσουν την λειτουργικότητα τους. Οι βασικές κλάσεις είναι οι εξής:
     * **stack:** Υλοποιεί μία δομή Last-In-First-Out (LIFO) με την βοήθεια ενός //vector// ή //deque//.
@@ Line 22: / Line 22: @@
-===== Κοινά χαρακτηριστικά για όλους τους Containers =====
-==== Εισαγωγή των στοιχείων μέσα σε ένα Container ====
-Η εισαγωγή των στοιχείων γίνεται πάντοτε δημιουργώντας ένα αντίγραφο του αντικειμένου προς εισαγωγή μέσα στον //container//. Οι τρόποι με τους οποίους δημιουργείται το αντίγραφο περιγράφεται παρακάτω.
-=== Χρήση Copy-Constructor ή κατάλληλου κατασκευαστή ===
-Κατά την ένθεση ενός στοιχείου σε ένα //container//, δημιουργείται πάντοτε ένα αντίγραφο του στοιχείου σε αυτόν. Για παράδειγμα, για την ένθεση στοιχείων της κλάσης [[https://courses.e-ce.uth.gr/ECE326/doku.php?do=export_code&id=cpp:templates&codeblock=0|Student]] μέσα σε ένα //container list// τα στοιχεία θα αντιγραφούν εντός του //list// στο τέλος της λίστας (οι μέθοδοι //insert_back// και //emplace_back// εισάγουν στο τέλος της λίστας) ως εξής:
-<code cpp student_list.cpp>
-#include <iostream>     // std::cout
-#include <algorithm>    // std::copy
-#include <list>       // std::list
-#include <array>        // std::array
-#include "Student.hpp"
-int main () {
-  Student students[] = { Student("Peter_Pan", 1234), Student("Tinker_Bell", 1235) };
-  std::cerr << "----- Init list -----" << std::endl;
-  std::list<Student> mylist;
-  for(int i=0; i<2; i++) {
-    mylist.push_back(students[i]);
-    //mylist.insert(mylist.end(),students[i]);                         // equivalent with push_back
-    //mylist.emplace_back(students[i].getName(), students[i].getAEM());
-    //mylist.emplace(mylist.end(), students[i].getName(), students[i].getAEM()); // equivalent with emplace_back
-  }
-  std::cerr << "-------------------------\n";
-  std::cerr << "mylist contains:";
-  for (std::list<Student>::iterator it = mylist.begin(); it!=mylist.end(); ++it)
-    std::cerr << ' ' << *it;
-  std::cerr << std::endl;
-  std::cerr << "-------------------------\n";
-  return 0;
-}
-</code>
-<WRAP todo 80% center round>
-Κατεβάστε, μεταγλωττίστε και εκτελέστε το παραπάνω πρόγραμμα. Ποιος κατασκευαστής καλείται κατά την κατασκευή των αντικείμενων μέσω της συνάρτησης //push_back//. Δοκιμάστε να αντικαταστήσετε τη //push_back// με την //emplace_back// και δοκιμάστε να μεταγλωττίσετε-εκτελέσετε ξανά. Παρατηρήστε τις διαφορές στις εκτυπώσεις στις δύο περιπτώσεις.
-</WRAP>
-Κατά την εισαγωγή ενός στοιχείου μέσω των συναρτήσεων //insert//, //insert_back//, //emplace//, //emplace_back// δημιουργείται πάντα ένα νέο αντικείμενο στον //container// που αποτελεί αντίγραφο του προς εισαγωγή αντικειμένου. Η δημιουργία του αντικειμένου γίνεται είτε
-  * μέσω του copy-constructor, όταν καλούνται οι μέθοδοι //insert//, //insert_front// και //insert_back// ή
-  * μέσω εκείνου του κατασκευαστή που λαμβάνει ως παραμέτρους τους τύπους των ορισμάτων που περνιούνται στις μεθόδους //emplace// ή //emplace_front// ή //emplace_back//. Οι μέθοδοι τύπου //emplace// δημιουργούν ένα αντικείμενο χρησιμοποιώντας τον κατασκευαστή της κλάσης αντί για τη χρήση του //copy-constructor//. Το δυνητικό πλεονέκτημα των μεθόδων αυτών είναι ότι δεν κατασκευάζεται ένα αντικείμενο που στη συνέχεια αντιγράφεται, αλλά δημιουργείται μόνο ένα αντικείμενο εξ' αρχής. Στο προηγούμενο παράδειγμα, τα αντικείμενα κατασκευάζονται με τη βοήθεια του κατασκευαστή ''Student(const char *name, int aem)''.
-=== Χρήση του operator = ===
-Αντιστοίχως, στο παρακάτω πρόγραμμα ανατίθεται σε ένα //container// τύπου //array// περιεχόμενα μέσω του τελεστή %%[]%%. Μεταγλωττίζοντας και εκτελώντας το πρόγραμμα θα παρατηρήσετε ότι καλείται ο τελεστής %%=%% (//operator=//) της κλάσης //Student//.
-<code cpp student_array.cpp>
-#include <iostream>     // std::cout
-#include <algorithm>    // std::copy
-#include <array>       // std::array
-#include <array>        // std::array
-#include "Student.hpp"
-int main () {
-  Student students[] = { Student("Peter_Pan", 1234), Student("Tinker_Bell", 1235) };
-  std::cerr << "----- Init array -----" << std::endl;
-  std::array<Student,2> myarray;
-  for(int i=0; i<2; i++) {
-    myarray[i] = students[i];           // we use operator= here
-  }
-  std::cerr << "-------------------------\n";
-  std::cerr << "myarray contains:";
-  for (std::array<Student,2>::iterator it = myarray.begin(); it!=myarray.end(); ++it)
-    std::cerr << ' ' << *it;
-  std::cerr << std::endl;
-  std::cerr << "-------------------------\n";
-  return 0;
-}
-</code>
-==== Προσδιορισμός εύρους στοιχείων ====
-Όταν στην STL προσδιορίζεται ένα εύρος στοιχείων εντός ενός //container// μεταξύ των υποτιθέμενων θέσεων //**start**// και //**stop**// ( οι θέσεις αυτές προσδιορίζονται πάντοτε από //iterators//), το διάστημα το οποίο υπολογίζεται είναι από //**start**// (συμπεριλαμβανομένου) έως και //**stop**// (μη συμπεριλαμβανομένου), ισοδύναμα: **[start, stop)**. Η παρακάτω εικόνα περιγράφει το διάστημα μεταξύ των θέσεων //start=1// και //stop//=6 ενός πίνακα. Το προσδιορισθέν διάστημα είναι από //start// έως και //stop-1//, δηλαδή από 1 έως και 5 (με πράσινο χρώμα).
-{{  :cpp:stl:stl_range.png?400  |}}
-Δείτε το παρακάτω παράδειγμα, όπου αντιγράφονται τα περιεχόμενα του πίνακα //array// αρχικά στον πίνακα //myarray// και στη συνέχεια ένα μέρος από αυτά στη λιστα //mylist//.
-<code cpp int_range.cpp>
-#include <iostream>     // std::cout
-#include <list>         // std::list
-#include <array>        // std::array
-#define SIZE 10
-int main () {
-  int array[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
-  std::array<int,SIZE> myarray;
-  for(int i=0; i<SIZE; i++)
-    myarray[i] = array[i];
-  std::cerr << "myarray contains:";
-  for (std::array<int,SIZE>::iterator it = myarray.begin(); it!=myarray.end(); ++it)
-    std::cerr << ' ' << *it;
-  std::cerr << std::endl;                                 // myarray: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-  std::list<int> mylist;
-  mylist.assign(myarray.cbegin() + 1, myarray.cbegin() + 4);
-  std::cerr << "mylist contains:";
-  for (std::list<int>::iterator it = mylist.begin(); it!=mylist.end(); ++it)
-    std::cerr << ' ' << *it;
-  std::cerr << std::endl;                                 // mylist: 2 3 4
-  return 0;
-}
-</code>
-<WRAP tip 80% center round>
-Η μέθοδος [[http://www.cplusplus.com/reference/list/list/assign/|assign]] δημιουργεί ένα αντίγραφο των περιεχομένων ξεκινώντας από το πρώτο όρισμα (συμπεριλαμβανομένου) έως και το δεύτερο όρισμα (μη συμπεριλαμβανομένου). Στο παραπάνω παράδειγμα ξεκινά από τη θέση **1** του πίνακα (**myarray.cbegin()+1**) έως και τη θέση **3** (**myarray.cbegin()+3**). Η θέση **myarray.cbegin()+4** που είναι το 2ο όρισμα δεν περιλαμβάνεται στο διάστημα.
-</WRAP>
-Σε αναλογία μετα παραπάνω, όπως θα δούμε στη συνέχεια, οι //iterators// της //STL// διατρέχουν οποιαδήποτε δομή από τη θέση //begin()// (δείκτης στην πρώτη θέση περιεχομένων του //container//) έως //end()// (δείκτης αμέσως μετά την τελευταία θέση περιεχομένων του //container//).