Softwareentwicklung in C++ - ASC

16.2 Container 499
Zum Index-Operator möchte ich noch ein Wort verlieren: Dieser nimmt aus
Gründen der Performance keine Überprüfung vor, ob der Index im erlaubten
Bereich liegt. Sollte eine solche Überprüfung beim Zugriff aus Sicherheitsgründen
gewünscht sein, so steht auch die Methode at(...) zur Verfügung,
die als Parameter erwartungsgemäß eine Ganzzahl entgegennimmt.
Die Elemente eines Vektors sind nicht nur direkt indiziert ansprechbar,
sondern man kann auch entsprechende Iterators anfordern um die Elemente
der Reihe nach durchzugehen (siehe auch Abschnitt 16.3).
16.2.2 Listen
Oft brauchen wir in unseren Programmen aber nicht einfach nur einen sauber
gekapselten Ersatz für ein Array, sondern einen Container, der folgende
besonderen Eigenschaften besitzt:
• Wir wollen ohne Laufzeiteinbußen an beliebigen Stellen Elemente einfügen
können.
• Wir wollen ohne Laufzeiteinbußen Elemente von beliebigen Stellen wieder
entfernen können und die verbliebenen Elemente sollen “nachrücken”.
Dass wir bei diesen Forderungen mit einem Vektor nicht mehr weit kommen,
ist leicht einzusehen. Wir brauchen hier eine verkettete Liste, denn
nur diese Datenstruktur kann die notwendigen Eigenschaften bieten. Erwartungsgemäß
findet sich eine solche in der STL als list Template. Diese Liste
stellt die Methoden insert, erase und clear zur Verfügung um Elemente
an einer bestimmten Stelle einzufügen, zu entfernen und die gesamte Liste
zu leeren. Erwartungsgemäß weiß auch eine Liste wieder über die Anzahl
der in ihr gespeicherten Elemente Bescheid und gibt dieses Wissen bei Aufruf
von size auch preis. Eines ist allerdings bei der Liste bewusst nicht
implementiert: Der Index-Operator, der direkten Zugriff auf ein bestimmtes
Element erlauben würde. Dies ist auch einsichtig, denn um einen indizierten
Zugriff zu erreichen, müsste jedes Mal die Liste von einem Ende her bis
zum gewünschten Element durchgegangen werden, was mit einer Komplexität
von O(n) einer ziemlichen Laufzeitkatastrophe gleichkommen würde.
Deshalb wurde nach dem Motto “...und führe uns nicht in Versuchung...”
der Index Operator gleich gar nicht implementiert. In einem kurzen Beispiel
sieht die Verwendung der Basisfeatures einer Liste dann folgendermaßen aus
(simple_list_demo.cpp):
1 // s i m p l e l i s t d e m o . cpp − j u s t a simple demo , how to
2 // use the l i s t template
3
4 #include < l i s t>
5 #include
6
7 #include ” u s e r t y p e s . h”
8
9 using std : : l i s t ;