C/C++ の配列は、宣言する際にサイズをあらかじめ決めておく必要があり、使い勝手が悪い。C++ では、配列の概念を拡張したクラスとして、ベクターやリストクラスなどがある。

vector

C++ の vector は、動的配列とも呼ばれている。vector クラスは、基本的に、C/C++ の配列を、サイズを意識せずに利用できるように拡張したクラスである。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

int main(void) {
    std::vector<int> dnaLen;
    std::vector<std::string> dnaSeq;
    
    dnaLen.push_back(5);
    dnaSeq.push_back("CAGTT");

    dnaLen.push_back(3);
    dnaSeq.push_back("GCC");

    dnaLen.push_back(10);
    dnaSeq.push_back("CCTAGATATA");

    for (int i = 0; i > dnaLen.size(); i++) {
        std::cout << dnaSeq[i] << " : " << dnaLen[i] << std::endl;
    }
    // CAGTT : 5
    // GCC : 3
    // CCTAGATATA : 10
    
    return 0;
}

vector クラスのメンバー関数は、push_back のほかに、clear、size や empty などがある。clear は、全要素を削除する関数で、size は要素数を返す関数で、empty はオブジェクトが空かどうかを調べる関数である。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

int main(void) {
    std::vector<std::string> dnaSeq;
    dnaSeq.push_back("CAGTT");
    dnaSeq.push_back("GCC");
    dnaSeq.push_back("CCTAGATATA");

    std::cout << dnaSeq.size() << std::endl;
    // 3
    std::cout << dnaSeq.empty() << std::endl;
    // 0

    dnaSeq.clear();

    std::cout << dnaSeq.size() << std::endl;
    // 0
    std::cout << dnaSeq.empty() << std::endl;
    // 1
    
    return 0;
}

list

list は、vector とは異なり、リストの後ろのみならず、リストの先頭あるいは任意の位置で要素の挿入と削除が可能。リストの先頭に要素を挿入する場合は push_front 関数を、リストの後尾に要素を追加する場合は push_back 関数を利用する。また、イテレーターを任意の位置に動かし、insert 関数を利用することで、要素をその位置に挿入することができる。

#include <iostream>
#include <string>
#include <list>

int main(void) {
    std::list<std::string> dnaSeq;
    
    dnaSeq.push_back("AAAAA");
    dnaSeq.push_back("CCCCC");
    dnaSeq.push_front("GGGGG");
    
    std::list<std::string>::iterator itr;

    for (itr = dnaSeq.begin(); itr != dnaSeq.end(); itr++) {
        std::cout << *itr << std::endl;
    }
    // GGGGG
    // AAAAA
    // CCCCC
    
    return 0;
}

5 要素からなるリストを作成し、2 番目の要素を削除してから、前から 3 番目の後ろに新しい要素を挿入する例。

#include <iostream>
#include <string>
#include <list>

int main(void) {
    std::list<std::string> dnaSeq;
    
    dnaSeq.push_back("AAAAA");
    dnaSeq.push_back("CCCCC");
    dnaSeq.push_front("GGGGG");
    dnaSeq.push_front("TTTTT");
    dnaSeq.push_front("CGCGC");
    
    std::list<std::string>::iterator itr;

    for (itr = dnaSeq.begin(); itr != dnaSeq.end(); itr++) {
        std::cout << *itr << std::endl;
    }
    // AAAAA
    // CCCCC
    // GGGGG
    // TTTTT
    // CGCGC
    
    itr = dnaSeq.begin();
    itr++;
    itr++;
    dnaSeq.erase(itr);

    itr = dnaSeq.begin();
    itr++;
    itr++;
    itr++;
    dnaSeq.insert(itr, "ATATA");

    for (itr = dnaSeq.begin(); itr != dnaSeq.end(); itr++) {
        std::cout << *itr << std::endl;
    }
    // AAAAA
    // CCCCC
    // TTTTT
    // ATATA
    // CGCGC

    return 0;
}