C++ Standard Template Library

1.Vector

1.1 definition

变长数组

//一维变长数组
vector <typename> name
//二维变长数组
vector <typename> name[ArraySize]

1.2 vector元素的访问

1. 通过下标访问
2. 通过迭代器访问
   iterator的定义是，类似指针的东西

vector <typename> :: iterator it;

The following is example:

//vi是vector向量
vector <int>  :: iterator it=vi.begin();

for (int i=0;i<5;i++){
	cout<<*(it)<<" ";
	it++;
}

注意：一般只有vector和string才允许使用 vi.begin()+3这样的iterator+整数的写法。

1.3 The functions of Vector

1. push_back()
2. pop_back()
3. size()
4. clear()
5. insert()

// inserting into a vector
#include 
#include 

int main ()
{
  std::vector<int> myvector (3,100);
  std::vector<int>::iterator it;

  it = myvector.begin();
  it = myvector.insert ( it , 200 );

  myvector.insert (it,2,300);

  // "it" no longer valid, get a new one:
  it = myvector.begin();

  std::vector<int> anothervector (2,400);
  myvector.insert (it+2,anothervector.begin(),anothervector.end());

  int myarray [] = { 501,502,503 };
  myvector.insert (myvector.begin(), myarray, myarray+3);

  std::cout << "myvector contains:";
  for (it=myvector.begin(); it<myvector.end(); it++)
    std::cout << ' ' << *it;
  std::cout << '\n';

  return 0;
}

Output:
myvector contains: 501 502 503 300 300 400 400 200 100 100 100

6. erase()
   erase(it)删除iterator it 的元素
   erase(first, last); //删除[ first, last )的元素

1.4常见用途

1. 存储数据
2. 图的邻接表存储

1.5 vector可以通过输入数来确定一个数组的动态大小

例如下面这段代码：

int main() {
	int n;
	cin >> n;
	vector<int> record(n,3);	//record长度为n，元素预置为3

	for (int i = 0; i < record.size(); i++)
		cout << record[i] << " ";

	return 0;
}

对于c++,我们完全可以充分利用它自己强大而方便的容器,比如vector,之所以动态声明数组,相比是大小不确定,声明太大了怕浪费空间,而vector就不用指定大小,当存的数据变多,自动扩大容量,比如假设vector默认大小是8,当你再往里存第9个元素时,容器自动扩容,变为16,16再不够用,扩为32,2倍2倍的增长,这样就根据需要扩容,不会浪费空间,也可以像普通数组那样直接指定vector的大小,总之普通数组可以的它都可以,普通数组没有的它更有;
一维:
vector a;
a.push_back(k);
k为待存入数组的数,用法一样,可以a[i]这样直接取数,还有各种自带的方法,使用方便极了
vector a;
vector a(5); //指定数组大小是5
vector a(5,3); //数组大小为5,并初始化数组所有元素值为3
二维:
cin>>m>>n;//m行n列
vector a(m, vector(n)); //这行注意两个> >中间要加空格,否则会被认为是重载>>运算符
for (i = 0; i < m; i++)
for (j = 0; j < n; j++)
a[i][j] = i*j;
for (i = 0; i < m; i++)
for (j = 0; j < n; j++)
cout< cout<

2.set

definition

内部自动有序而且不含重复元素
有序是从小到大

set <typename> name;
//set数组
set <typename> Arrayname[arraysize];

访问

set只能通过迭代器访问

set <typename> :: iterator it; 

#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

int main() {
	set <int> st;
	set <int> ::iterator it;
	for (int i = 0; i > -9; i = i - 2) {
		st.insert(i);
	}
	st.insert(0);

	//不支持it
	//st.end()指向：最后一个元素+1
	for (it = st.begin(); it != st.end(); it++) {
		cout << *it<<" ";
	}
	return 0;
}
/*
输出：-8 -6 -4 -2 0
*/

The functions of Set

1. insert(); //O(logN)
2. find(value); //O(logN), return the iterator
3. erase();

st.erase(it);		//delete the *it
st.erase(value);	//删除值为value的元素，O(logN)
st.erase(first_it,last_it);	//delete the element [f,l), f,l are iterators

4. size();
5. clear();

3.String

3.1 defination

1. 定义

#inlcude 
using namespace std;
string str="abcd";

2. 输入输出：
   读入和输出整个字符串，只能使用cin/cout.

int main() {
	string str;
	cin >> str;
	cin >> str;
	if(cin.get()==' ')	//第三个字符串为空格才会输出
		cout << str<<endl;
	printf("%s\n", str.c_str());	//将string变成字符数组

	return 0;
	/*
	输入：scs scsa <-空格
	输出：scsa
		  scsa
	*/
}

3.2 访问

1. 通过下标访问
2. 通过iterator访问
   cout<<*it; //即可输出it指向的字符
3. 可以使用str.c_str()，即可printf输出

void main()
{
string aa="qqq";
printf("%s",aa.c_str()); //不推荐

//或者cout<
}

3.3 The functions of String

1. operator +=

int main() {
	string str1,str2;
	str1 = "abc";
	str2 = "def";
	str1 = str1 + str2;
	cout << str1 << endl;
	
	return 0;
}

2. compare operator
   两个string可以用==, !=, < , >, >=比较，规则是字典序。

3. size();
   返回元素个数

4. insert();

insert(pos, string);		//在pos处插入string
insert(it, it2, it3 );			//串[it2, it3)被插在it上。

5. erase();

str.erase(it);		//delete the *it
str.erase(first_it,last_it);	//delete the element [f,l), f,l are iterators
str.erase(pos,length);	//pos 为起始位置，length为删除字符个数

6. clear();
7. substr();
   返回从pos开始，长度为len的子串

s.substr(); // 返回s的全部内容 
s.substr(11); // 从索引11往后的子串 
s.substr(5,6); // 从索引5开始6个字符

int main()
{
	string s = "12345678";
	string s1(s, 0, 3),s2=s.substr(0,3);
	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	return 0;
}
//result:
123
123

8. string::npos;
   string::npos=-1
9. find();

//返回str2第一次在str中出现的位置，如果str2不是str的子串，返回string::npos
//时间复杂度O(mn)
str.find(str2);		

10. replace();

//把str从pos开始，长度为len的子串替换成str2
str.replace(pos,len,str2);
//把str的iterator [it1,it2)范围的子串替换成str2；
str.replace(it1,it2,str2);

3.3 把string按空格划分

C++ Split string into vector by space
参见：https://blog.csdn.net/qq_44761480/article/details/100542089

4.Map

4.1 defination

映射容器map是一种关联容器，表示的是对偶（键，值）的序列。它支持唯一Key类型的键值，并提供对另一个基于键的类型T的快速检索。map还提供双向迭代器。映射容器map在标准C++中，对应于map类，被定义在头文件中。

映射：键→值，值 = 映射[键]（似f：x → y，y = f(x)）。即，可以通过映射，由键来快速定位值。

include<map>

map <typename1,typename2> mp;
map<string,int> mp;		//字符串到整型，只能是string
map<set<int>,string> mp;

map内部默认按字典序排序，不过也可以修改(但是不太懂，感觉还是sort+结构体方便)。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include
#include 
#include

using namespace std;

//这个重载我还不太懂，建议不要轻易使用
struct ltstr
{
	bool operator () (string s1, string s2) const
	{
		return s1>s2;
	}
};

int main() {
	map<string, int, ltstr> months;
	months["january"] = 31;
	months["february"] = 28;
	months["march"] = 31;
	months["april"] = 30;
	months["may"] = 31;
	months["june"] = 30;
	months["july"] = 31;
	months["august"] = 31;
	months["september"] = 30;
	months["october"] = 31;
	months["november"] = 30;
	months["december"] = 31;

	map<string, int, ltstr>::iterator it;
	cout << "通过iterator访问：" << endl;
	for (it = months.begin(); it != months.end(); it++) {
		cout << it->first << " " << it->second << endl;
	}
	
	cout << "通过下标访问：" << months["may"]<<endl;

	return 0;
}

结果：

通过iterator访问：
september 30
october 31
november 30
may 31
march 31
june 30
july 31
january 31
february 28
december 31
august 31
april 30
通过下标访问：31

4.2 元素的访问

1. 通过下标访问，注意key是唯一的
2. 通过iterator访问
   map::iterator it;
   it->first可以访问key；it->second可以访问value；

4.3 Commonly used functions

1. find();
   O(logN)
   find(key); //返回键为key的映射的iterator
   Searches the container for an element with a key equivalent to k and returns an iterator to it if found, otherwise it returns an iterator to map::end.

// map::find
#include 
#include 

int main ()
{
  std::map<char,int> mymap;
  std::map<char,int>::iterator it;

  mymap['a']=50;
  mymap['b']=100;
  mymap['c']=150;
  mymap['d']=200;

  it = mymap.find('b');
  if (it != mymap.end())
    mymap.erase (it);

  // print content:
  std::cout << "elements in mymap:" << '\n';
  std::cout << "a => " << mymap.find('a')->second << '\n';
  std::cout << "c => " << mymap.find('c')->second << '\n';
  std::cout << "d => " << mymap.find('d')->second << '\n';

  return 0;
}

output:

elements in mymap:
a => 50
c => 150
d => 200

2. erase();

//delete the sigle element, matching with mp.find()
mp.erase(it);	//it is the iterator. O(1)
mp.erase(key);	//O(logN)

//delete the elements in [first,last)
mp.erase(first,last);

3. size();
   获取映射的个数
4. clear();
   清空所有元素

5. queue

5.1 defination

#include
queue<typename> name;

5.2 访问

由于队列先进先出，只能通过
q.front()访问首元素；即最早被压入队列的元素。
q.back()访问队尾元素；即最后被压入队列的元素。

5.3 Commonly used functions

1. push();
2. front(); back()
3. pop();
4. empty();
   判断队列是否为空
5. size();

6. priority_queue

底层是用堆实现的，队首元素一定是优先级最高的那个。

6.1 defination

#include
using namespace std;

priority_queue<typename> name

6.2 访问

只能通过top()函数访问队首元素

6.3 常见函数

1. push();
2. top();
3. pop();
4. empty();

6.4 priority_queue内优先级的设置

1. 基本数据类型的优先级设定
   默认状态下，一般数字/字典序大的优先级高

priority_queue<int> q;
priority_queue<int>, vector<int>, less<int> >q;
priority_queue<int>, vector<int>, greater<int> >q;

2. 结构体或者其他STL容器的优先级设置
   建议使用struct把cmp包装起来

#include 
#include 
#include 
#include 
#include
#include 
#include
#include

using namespace std;

struct fruit {
	string name;
	int price;
};

struct cmp {
//可以改为 bool operator () (const fruit &f1, const fruit &f2) 提高速度
	bool operator () (fruit f1, fruit f2) {
		return f1.price > f2.price;		//若返回ture, f2优先级大
	}
};

int main() {
	priority_queue<fruit, vector<fruit>, cmp> q;
	fruit f1,f2,f3;
	f1.name = "peach";
	f1.price = 2;
	f2.name = "banana";
	f2.price = 4;
	f3.name = "apple";
	f3.price = 5;

	q.push(f1);
	q.push(f2);
	q.push(f3);

	cout << q.top().name << " " << q.top().price << endl;

	return 0;
}
//结果
//peach 2

7.Stack

1 defination

后进先出

#include

stack<int> s;

2 访问

只能通过top();

3 Commonly used Functions

s.push();
s.top();
s.pop();
s.empty();
s.size();

8. pair

9.algorithm

#include< algorithm >

9.1 max(), min(), abs()

max(x, y);
min(x, y);
abs(x);		//这里x必须为整数，浮点数请使用cmath下的fabs()。

9.2 swap()

swap(x,y);

9.3 reverse()

reverse(it, it2)可以将数组指针在[it, it2)之间的元素
或容器迭代器在[it,it2)范围的元素进行反转。

9.4 fill()

可以把数组或容器某一区段赋予相同的值；

int a[5]={1,2,3,4,5};
fill(a,a+3,223);

9.5 sort

defination

sort(首元素地址，尾元素地址的下一个地址，比较函数)

cmp函数的实现

bool cmp(int a,int b){
	return a>b;	//当a>b时把a放在b前面
}

可以对结构体排序
也可以对vector, string, deque排序