c++++ 中，向量用于快速随机访问和高效内存管理，列表用于高效插入和删除操作，队列用于遵循先进先出原则处理数据。具体应用包括以向量存储学生信息，以列表存储购物清单，以队列模拟银行队列。

C++ 向量、列表和队列的使用详解

简介

在 C++ 中，向量、列表和队列是三种基本的数据结构，每种都有自己的独特优点和用例。在这篇文章中，我们将深入探讨这三种数据结构的使用，并通过实战案例来演示它们的应用。

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向量

向量是一个动态数组，允许我们存储指定类型的一组元素。使用向量非常方便，因为它提供了快速的随机访问和高效的内存管理。

使用

#include <vector>

int main() {
  vector<int> myVector;  // 创建一个空的向量

  myVector.push_back(10);  // 向向量中添加元素
  myVector.push_back(20);

  cout << "容量: " << myVector.capacity() << endl;  // 获取向量的容量
  cout << "大小: " << myVector.size() << endl;  // 获取向量的大小

  return 0;
}

列表

列表是一种双向链表，提供了高效的插入和删除操作。它使用节点来存储数据，每个节点都包含元素值和指向下一个节点的指针。

使用

#include <list>

int main() {
  list<int> myList;  // 创建一个空列表

  myList.push_back(10);  // 向列表尾部添加元素
  myList.push_front(5);  // 向列表头部添加元素

  list<int>::iterator it = myList.begin();  // 获取列表的迭代器
  it = myList.erase(it);  // 删除列表中的第一个元素
 
  return 0;
}

队列

队列是一种遵循先进先出 (FIFO) 原则的数据结构。它允许我们从队列尾部添加元素，并从队列头部移除元素。

使用

#include <queue>

int main() {
  queue<int> myQueue;  // 创建一个空队列

  myQueue.push(10);  // 向队列尾部添加元素
  myQueue.push(20);

  cout << "队列大小: " << myQueue.size() << endl;  // 获取队列的大小
  cout << "队列头元素: " << myQueue.front() << endl;  // 获取队列头的元素

  myQueue.pop();  // 从队列头部移除元素

  return 0;
}

实战案例

使用向量存储学生信息

#include <vector>

class Student {
public:
  int id;
  string name;
};

int main() {
  vector<Student> students;  // 创建一个存储 Student 对象的向量

  // 添加一些学生信息
  students.push_back({1, "John Doe"});
  students.push_back({2, "Jane Smith"});

  // 遍历向量并打印学生信息
  for (const Student& student : students) {
    cout << "ID: " << student.id << ", Name: " << student.name << endl;
  }

  return 0;
}

使用列表存储购物清单

#include <list>

int main() {
  list<string> shoppingList;  // 创建一个存储字符串的列表

  // 添加一些物品到购物清单
  shoppingList.push_back("牛奶");
  shoppingList.push_back("面包");
  shoppingList.push_back("鸡蛋");

  // 删除列表中的第二个物品
  list<string>::iterator it = shoppingList.begin();
  advance(it, 1);
  shoppingList.erase(it);

  // 遍历列表并打印购物清单
  for (const string& item : shoppingList) {
    cout << item << endl;
  }

  return 0;
}

使用队列模拟银行队列

#include <queue>

int main() {
  queue<int> bankQueue;  // 创建一个存储整数的队列

  // 模拟客户加入银行队列
  bankQueue.push(1);
  bankQueue.push(2);
  bankQueue.push(3);

  // 处理队列中第一个客户
  int customerNumber = bankQueue.front();
  bankQueue.pop();

  cout << "处理的客户编号: " << customerNumber << endl;

  return 0;
}