参考:http://c.biancheng.net/stl/sequence_container/
零:string类:
1、介绍
string 类由头文件 支持,该类包含了大量方法及若干构造函数,用于将字符串赋给变量、合并字符串、比较字符串和访问各个元素的重载操作符、查找字符和子字符串的方法等。C++ 从 C 继承的字符串概念仍然是以 ‘\0’ 为结束符的 char 数组。C++ 标准库中的 string class 可以将 string 作为一个型别,可以实现复制、赋值和比较,不必担心内存大小及占用内存实际长度等具体问题。
2、成员函数
(1)构造函数和析构函数
常见的 string 类构造函数有以下几种形式:
string strs //生成空字符串
string s(str) //生成字符串str的复制品
string s(str, stridx) //将字符串str中始于stridx到最后的部分作为构造函数的初值
string s(str, strbegin, strlen) //将字符串str中始于strbegin、长度为strlen的部分作为字符串初值
string s(cstr) //以C_string类型cstr作为字符串s的初值
string s(cstr,char_len) //以C_string类型cstr的前char_len个字符串作为字符串s的初值
strings(num, c) //生成一个字符串,包含num个c字符
strings(strs, beg, end) //以区间[beg, end]内的字符作为字符串s的初值
析构函数的形式如下:
~string() //销毁所有内存,释放内存
eg:
#include
#include
using namespace std;
int main ()
{
string str ("12345678");
char ch[ ] = "abcdefgh";
string a; //定义一个空字符串
string str_1 (str); //构造函数,全部复制
string str_2 (str, 2, 5); //构造函数,从字符串str的第2个元素开始,复制5个元素,赋值给str_2
string str_3 (ch, 5); //将字符串ch的前5个元素赋值给str_3
string str_4 (5,'X'); //将 5 个 'X' 组成的字符串 "XXXXX" 赋值给 str_4
string str_5 (str.begin(), str.end()); //复制字符串 str 的所有元素,并赋值给 str_5
cout << str << endl; //12345678
cout << a << endl; //空
cout << str_1 << endl; //12345678
cout << str_2 << endl; //34567
cout << str_3 << endl; //abcde
cout << str_4 << endl; //XXXXX
cout << str_5 << endl; //12345678
return 0;
}
(2)获取字符串长度
String 类型对象包括三种求解字符串长度的函数:size() 和 length()、maxsize() 和 capacity():
1)size() 和 length():这两个函数会返回 string 类型对象中的字符个数,且它们的执行效果相同。
2)max_size():max_size() 函数返回 string 类型对象最多包含的字符数。一旦程序使用长度超过 max_size() 的 string 操作,编译器会拋出 length_error 异常。
3)capacity():该函数返回在重新分配内存之前,string 类型对象所能包含的最大字符数。
#include
#include
using namespace std;
int main ()
{
int size = 0;
int length = 0;
unsigned long maxsize = 0;
int capacity=0;
string str ("12345678");
string str_custom;
str_custom = str;
str_custom.resize (5);
size = str_custom.size();
length = str_custom.length();
maxsize = str_custom.max_size();
capacity = str_custom.capacity();
cout << "size = " << size << endl; // 5
cout << "length = " << length << endl; // 5
cout << "maxsize = " << maxsize << endl; // 2147483647
cout << "capacity = " << capacity << endl; // 5
return 0;
}
(3)获取字符串元素
字符串中元素的访问是允许的,一般可使用两种方法访问字符串中的单一字符:下标操作符[] 和 成员函数at()。两者均返回指定的下标位置的字符。第 1 个字符索引(下标)为 0,最后的字符索引为 length()-1。
需要注意的是,这两种访问方法是有区别的:
下标操作符 [] 在使用时不检查索引的有效性,如果下标超出字符的长度范围,会示导致未定义行为。对于常量字符串,使用下标操作符时,字符串的最后字符(即 ‘\0’)是有效的。对应 string 类型对象(常量型)最后一个字符的下标是有效的,调用返回字符 ‘\0’。
函数 at() 在使用时会检查下标是否有效。如果给定的下标超出字符的长度范围,系统会抛出 out_of_range 异常。
#include
#include
int main()
{
const std::string cS ("c.biancheng.net");
std::string s ("abode");
char temp = 0;
char temp_1 = 0;
char temp_2 = 0;
char temp_3 = 0;
char temp_4 = 0;
char temp_5 = 0;
temp = s [2]; //"获取字符 'c'
temp_1 = s.at(2); //获取字符 'c'
temp_2 = s [s.length()]; //未定义行为,返回字符'\0',但Visual C++ 2012执行时未报错
temp_3 = cS[cS.length()]; //指向字符 '\0'
temp_4 = s.at (s.length ()); //程序异常
temp_5 = cS.at(cS.length ()); //程序异常
std::cout << temp <<temp_1 << temp_2 << temp_3 << temp_4 << temp_5 << std::endl;
return 0;
}
(4)字符串比较
string 类模板既提供了 >、<、==、>=、<=、!= 等比较运算符,还提供了 compare() 函数,其中 compare() 函数支持多参数处理,支持用索引值和长度定位子串进行比较。该函数返回一个整数来表示比较结果。如果相比较的两个子串相同,compare() 函数返回 0,否则返回非零值。
#include
#include
using namespace std;
int main ()
{
string A ("aBcdEf");
string B ("AbcdEf");
string C ("123456");
string D ("123dfg");
//下面是各种比较方法
int m=A.compare (B); //完整的A和B的比较
int n=A.compare(1,5,B); //"Bcdef"和"AbcdEf"比较
int p=A.compare(1,5,B,4,2); //"Bcdef"和"Ef"比较
int q=C.compare(0,3,D,0,3); //"123"和"123"比较
cout << "m = " << m << ", n = " << n <<", p = " << p << ", q = " << q << endl;
cin.get();
return 0;
}
(5)字符串内容修改
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
string str1 ("123456");
string str;
str.assign (str1); //直接赋值
cout << str << endl; //123456
str.assign (str1, 3, 3); //赋值给子串
cout <<str << endl; //456
str.assign (str1,2,str1.npos);//赋值给从位置 2 至末尾的子串
cout << str << endl; //3456
str.assign (5,'X'); //重复 5 个'X'字符
cout << str << endl; //XXXXX
string::iterator itB;
string::iterator itE;
itB = str1.begin ();
itE = str1.end();
str.assign (itB, (--itE)); //从第 1 个至倒数第 2 个元素,赋值给字符串 str
cout << str << endl; //123456
return 0;
}
operator= 函数
operator= 的功能就是赋值。
erase()函数
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
string str("Hello,World!");
str.erase(5,6); // 删除从索引位置 5 开始的 6 个字符
cout << "str 为:" << str << endl;
return 0;
}
//交换两个字符串
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
string str1 = "hello,world!";
string str2 = "HELLO,WORLD!";
str1.swap(str2);
cout << str1 << endl;
cout << str2 << endl;
return 0;
}
5)insert()函数
string&insert(size_t pos,const string&str); // 在位置 pos 处插入字符串 str
string&insert(size_t pos,const string&str,size_t subpos,size_t sublen); // 在位置 pos 处插入字符串 str 的从位置 subpos 处开始的 sublen 个字符
string&insert(size_t pos,const char * s); // 在位置 pos 处插入字符串 s
string&insert(size_t pos,const char * s,size_t n); // 在位置 pos 处插入字符串 s 的前 n 个字符
string&insert(size_t pos,size_t n,char c); // 在位置 pos 处插入 n 个字符 c
iterator insert (const_iterator p, size_t n, char c); // 在 p 处插入 n 个字符 c,并返回插入后迭代器的位置
iterator insert (const_iterator p, char c); // 在 p 处插入字符 c,并返回插入后迭代器的位置
string A("ello");
string B ;
B.insert(1,A);
cout << B << endl;
A = "ello";
B = "H";
B.insert (1,"yanchy ",3);
cout<< B <<endl;
A = "ello";
B = "H";
B.insert (1,A,2,2);
cout << B << endl;
A="ello";
B.insert (1 , 5 , 'C');
cout << B << endl;
A = "ello";
string::iterator it = B.begin () +1;
const string:: iterator itF = A.begin();
const string:: iterator itG = A.end();
B.insert(it,itF,itG);
cout << B << endl;
6)append 函数
append() 函数的原型为:
basic_string& append (const E * s); //在原始字符串后面追加字符串s
basic_string& append (const E * s, size_type n);//在原始字符串后面追加字符串 s 的前 n 个字符
basic_string& append (const basic_string& str, size_type pos,size_type n);//在原始字符串后面追加字符串 s 的子串 s [ pos,…,pos +n -1]
basic_string& append (const basic_string& str);
basic_string& append (size_type n, E c); //追加 n 个重复字符
basic_string& append (const_iterator first, const_iterator last); //使用迭代器追加
7)字符串内容的替换
如果在一个字符串中标识出具体位置,便可以通过下标操作修改指定位置字符的值,或者替换某个子串。完成此项操作需要使用 string 类的成员函数 replace()。
replace() 函数的原型如下:
basic_string& replace (size_type p0, size_type n0, const E * s); //使用字符串 s 中的 n 个字符,从源串的位置 P0 处开始替换
basic_string& replace (size_type p0, size_type n0, const E *s, size_type n); //使用字符串 s 中的 n 个字符,从源串的位置 P0 处开始替换 1 个字符
basic_string& replace (size_type p0, size_type n0, const basic_string& str); //使用字符串 s 中的 n 个字符,从源串的位置 P0 处开始替换
basic_string& replace (size_type p0, size_type n0, const basic_string& str, size_type pos, size_type n); //使用串 str 的子串 str [pos, pos + n-1] 替换源串中的内容,从位置 p0 处开始替换,替换字符 n0 个
basic_string& replace (size_type p0, size_type n0, size_type n, E c); //使用 n 个字符 'c' 替换源串中位置 p0 处开始的 n0 个字符
basic_string& replace (iterator first0, iterator last0, const E * s);//使用迭代器替换,和 1) 用法类似
basic_string& replace (iterator first0, iterator last0, const E * s, size_type n);//和 2) 类似
basic_string& replace (iterator first0, iterator last0, const basic_string& str); //和 3) 类似
basic_string& replace (iterator first0, iterator last0, size_type n, E c); //和 5) 类似
basic_string& replace (iterator first0, iterator last0, const_iterator first, const_iterator last); //使用迭代器替换
该函数的使用方法参照下面的程序:
#include
#include
using namespace std;
int main ()
{
string var ("abcdefghijklmn");
const string dest ("1234");
string dest2 ("567891234");
var.replace (3,3, dest);
cout << "1: " << var << endl;
var = "abcdefghijklmn";
var.replace (3,1, dest.c_str(), 1, 3);
cout << "2: " << var << endl;
var ="abcdefghijklmn";
var.replace (3, 1, 5, 'x');
cout << "3: " << var << endl;
string::iterator itA, itB;
string::iterator itC, itD;
itA = var.begin();
itB = var.end();
var = "abcdefghijklmn";
var.replace (itA, itB, dest);
cout << "4: " << var << endl;
itA = var.begin ();
itB = var.end();
itC = dest2.begin () +1;
itD = dest2.end ();
var = "abodefghijklmn";
var.replace (itA, itB, itC, itD);
cout << "5: " << var << endl;
var = "abcdefghijklmn";
var.replace (3, 1, dest.c_str(), 4); //这种方式会限定字符串替换的最大长度
cout <<"6: " << var << endl;
return 0;
}
程序执行结果为:
1: abc1234ghijklmn
2: abc234efghijklmn
3: abcxxxxxefghijklmn
4: 1234
5: 67891234efghijklmn
6: abc1234efghijklmn
(6)字符串查找
1)find()函数和 rfind()
//find() 函数的原型主要有以下 4 种:
size_type find (value_type _Chr, size_type _Off = 0) const;
//find()函数的第1个参数是被搜索的字符、第2个参数是在源串中开始搜索的下标位置
size_type find (const value_type* _Ptr , size_type _Off = 0) const;
//find()函数的第1个参数是被搜索的字符串,第2个参数是在源串中开始搜索的下标位置
size_type find (const value_type* _Ptr, size_type _Off = 0, size_type _Count) const;
//第1个参数是被搜索的字符串,第2个参数是源串中开始搜索的下标,第3个参数是关于第1个参数的字符个数,可能是 _Ptr 的所有字符数,也可能是 _Ptr 的子串宇符个数
size_type find (const basic_string& _Str, size_type _Off = 0) const;
//第1个参数是被搜索的字符串,第2参数是在源串中开始搜索的下标位置
rfind() 函数的原型和find()函数的原型类似,参数情况也类似。只不过 rfind() 函数适用于实现逆向查找。
#include
#include
using namespace std;
int main ()
{
string str_ch (" for");
string str (" Hi, Peter, I'm sick. Please bought some drugs for me.");
string::size_type m= str.find ('P', 5);
string::size_type rm= str.rfind('P', 5);
cout << "Example - find() : The position (forward) of 'P' is: " << (int) m << endl;
cout << "Example - rfind(): The position (reverse) of 'P' is: " << (int) rm << endl;
string::size_type n = str.find (" some", 0);
string::size_type rn = str.rfind (" some", 0);
cout << "Example - find () : The position (forward) of 'some' is: " << (int) n << endl;
cout << "Example - rfind () : The position (reverse) of 'some' is: " << (int) rn << endl;
string::size_type mo = str.find (" drugs", 0, 5);
string::size_type rmo = str.rfind (" drugs", 0, 5);
cout << "Example - find(): The position (forward) of 'drugs' is: " << (int) mo << endl;
cout << "Example - rfind(): The position (reverse) of 'drugs' is: " << (int) rmo << endl;
string::size_type no = str.find (str_ch, 0);
string::size_type rno = str.rfind(str_ch, 0);
cout << "Example - find (): The position of 'for' is: " << (int) no << endl;
cout << "Example - rfind(): The position of 'for' is: " << (int) rno << endl;
cin.get ();
}
程序的运行结果为:
Example - find() : The position (forward) of 'P' is: 5
Example - rfind(): The position (reverse) of 'P' is: 5
Example - find () : The position (forward) of 'some' is: 35
Example - rfind () : The position (reverse) of 'some' is: -1
Example - find(): The position (forward) of 'drugs' is: 40
Example - rfind(): The position (reverse) of 'drugs' is: -1
Example - find (): The position of 'for' is: 46
Example - rfind(): The position of 'for' is: -1
2)find_first_of()函数和 find_last_of()函数
find_first_of() 函数可实现在源串中搜索某字符串的功能,该函数的返回值是被搜索字符串的第 1 个字符第 1 次出现的下标(位置)。若查找失败,则返回 npos。
find_last_of() 函数同样可实现在源串中搜索某字符串的功能。与find_first_of() 函数所不同的是,该函数的返回值是被搜索字符串的最后 1 个字符的下标(位置)。若查找失败,则返回 npos。
//上述两个函数的原型分别为:
size_type find_first_not_of (value_type_Ch, size_type_Off = 0) const; size_type find_first_of (const value_type* _Ptr, size_type _Off = 0) const;
size_type find_first_of (const value_type* _Ptr, size_type_Off, size_type_Count) const;
size_type find_first_of (const basic_string & _Str, size_type_Off = 0) const;
size_type find_last_of (value_type _Ch, size_type_Off = npos) const;
size_type find_last_of (const value_type* _Ptr, size_type_Off = npos) const;
size_type find_last_of (const value_type* _Ptr, size_type _Off, size_type _Count) const;
size_type find_last_of (const basic_string& _Str, size_type_Off = npos) const;
下面的程序示例详细阐述了 find_first_of() 函数和 find_last_of() 函数的使用方法。这两个函数和 find() 函数及 rfind() 函数的使用方法相同,具体参数的意义亦相同。
#include
#include
using namespace std;
int main ()
{
string str_ch ("for");
string str("Hi, Peter, I'm sick. Please bought some drugs for me. ");
int length = str.length();
string::size_type m = str.find_first_of ('P', 0);
string::size_type rm = str.find_last_of ('P', (length - 1));
cout << "Example - find_first_of (): The position (forward) of 'P' is: " << (int) m << endl;
cout << "Example - find_last_of (): The position (reverse) of 'P' is: " << (int) rm << endl;
string:: size_type n = str.find_first_of ("some", 0);
string:: size_type rn = str.find_last_of ("some", (length -1));
cout << "Example - find_first_of(): The position (forward) of 'some' is: " << (int) n << endl;
cout << "Example - find_last_of(): The position (reverse) of 'some' is: " << (int) rn << endl;
string:: size_type mo = str.find_first_of ("drugs", 0, 5);
string:: size_type rmo = str.find_last_of ("drugs", (length-1), 5);
cout << "Example - find_first_of () : The position (forward) of 'drugs' is: " << (int) mo << endl;
cout << "Example - find_last_of () : The position (reverse) of 'drugs' is: " << (int) rmo << endl;
string::size_type no = str.find_first_of (str_ch, 0);
string::size_type rno = str.find_last_of (str_ch, (length -1));
cout << "Example - find_first_of() : The position of 'for' is: " << (int) no << endl;
cout << "Example - find_last_of () : The position of 'for' is: " << (int) rno << endl;
cin.get();
return 0;
}
程序执行结果:
Example - find_first_of (): The position (forward) of 'P' is: 4
Example - find_last_of (): The position (reverse) of 'P' is: 21
Example - find_first_of(): The position (forward) of 'some' is: 5
Example - find_last_of(): The position (reverse) of 'some' is: 51
Example - find_first_of () : The position (forward) of 'drugs' is: 8
Example - find_last_of () : The position (reverse) of 'drugs' is: 48
Example - find_first_of() : The position of 'for' is: 8
Example - find_last_of () : The position of 'for' is: 48
3)find_first_not_of()函数和 find_last_not_of()函数
//find_first_not_of() 函数的函数原型为:
size_type find_first_not_of (value_type _Ch, size_type_Off = 0) const;
size_type find_first_not_of (const value_type * _Ptr, size_type_Off = 0) const;
size_type find_first_not_of (const value_type* _Ptr, size_type_Off, size_type_Count) const;
size_type find_first_not_of (const basic_string & _Str, size_type_Off = 0) const;
find_first_not_of() 函数可实现在源字符串中搜索与指定字符(串)不相等的第 1 个字符;find_last_not_of() 函数可实现在源字符串中搜索与指定字符(串)不相等的最后 1 个字符。这两个函数的参数意义和前面几个函数相同,它们的使用方法和前面几个函数也基本相同。详见下面的程序:
#include < iostream >
#include
using namespace std;
int main ()
{
string str_ch (" for");
string str ("Hi, Peter, I'm sick. Please bought some drugs for me.");
int length = str.length ();
string::size_type m= str.find_first_not_of ('P',0);
string::size_type rm= str.find_last_not_of ('P', (length -1);
cout << "Example - find_first_of (): The position (forward) of 'P' is: " << (int) m << endl;
cout << "Example - find_last_of (): The position (reverse) of 'P' is: " << (int) rm << endl;
string:: size_type n = str.find_first_not_of ("some", 0);
string:: size_type rn = str.find_last_not_of ("some", (length -1));
cout << "Example - find_first_of (): The position (forward) of 'some' is: " << (int) n << endl;
cout << "Example - find_last_of (): The position (reverse) of 'some' is: " << (int) rn << endl;
string:: size_type mo = str.find_first_not_of ("drugs", 0, 5);
string:: size_type rmo = str.find_last_not_of ("drugs", (length-1), 5);
cout << "Example - find_first_of (): The position (forward) of 'drugs' is: " << (int) mo << endl;
cout << "Example - find_last_of (): The position (reverse) of 'drugs' is: " << (int) rno << endl;
string::size_type no = str.find_first_not_of (str_ch, 0);
string::size_type rno = str.find_last_not_of (str_ch, (length-1));
cout << "Example - find_first_of (): The position of 'for' is: " << (int) no << endl;
cout << "Example - find_last_of () : The position of 'for' is: " << (int) rno << endl;
cin.get ();
return 0;
}
程序运行结果为:
Example - find_first_of (): The position (forward) of 'P' is: 0
Example - find_last_of (): The position (reverse) of 'P' is: 52
Example - find_first_of (): The position (forward) of 'some' is: 0
Example - find_last_of (): The position (reverse) of 'some' is: 52
Example - find_first_of (): The position (forward) of 'drugs' is: 0
Example - find_last_of (): The position (reverse) of 'drugs' is: 52
Example - find_first_of (): The position of 'for' is: 0
Example - find_last_of () : The position of 'for' is: 52
一:vector:
1.解释:
vector(向量):是一种顺序容器,事实上和数组差不多,但它比数组更优越。一般来说数组不能动态拓展,因此在程序运行的时候不是浪费内存,就是造成越界。而vector正好弥补了这个缺陷,它的特征是相当于可分配拓展的数组,它的随机访问快,在中间插入和删除慢,但在末端插入和删除快。
2.用法:
1.头文件
#include
2.定义方式
a) vector<int> v1; //vector元素为 int 型
b) vector<string> v2; // vector元素为string型
c) vector<node> v3; //入队元素为结构体型,结构体可以自行定义
vector<int>::iterator it; //定义一个迭代器
3.常用操作
v1.push_back() // 在容器的最后添加一个数据
v1.pop_back() // 去掉容器中的最后一个数据
v1.front() // 返回第一个元素(栈顶元素)
v1.begin() // 得到数组头的指针,用迭代器接受
v1.end() // 得到数组的最后一个单元+1的指针,用迭代器接受
v1.clear() // 移除容器中所有数据
v1.empty() // 判断容器是否为空
v1.erase(pos) // 删除pos位置的数据
v1.erase(beg,end) // 删除[beg,end)区间的数据
v1.size() // 回容器中实际数据的个数
v1.insert(pos,data) // 在pos处插入数据
3.例子
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
vector <int> v; //定义vector
vector <int>::iterator it; //定义一个vector迭代器
for(int i = 10; i >= 1; i--) //插入数据
v.push_back(i);
cout<<"输出:";
for(it=v.begin();it!=v.end();it++) //输出迭代器的值
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
it-=1;
cout<<"最后一个的值为:"<<*it<<" "<<endl;
v.erase(it); //删除最后一个元素
cout <<"元素个数:" <<v.size() << endl; //输出元素个数
sort(v.begin(), v.end()); //vector排序
cout<<"排序后:";
for(it=v.begin();it!=v.end();it++) //输出vector元素
cout << *it << " ";
cout<<endl;
v.insert(v.begin(),100) ; //在pos位置插入一个elem
cout<<"第一个元素为:" <<v.front()<<endl;//输出第一个元素
v.pop_back(); //去掉最后一个元素
cout << "元素个数:" <<v.size() << endl;//输出元素个数
v.clear(); //vector清空
cout <<"清空后元素个数:" << v.size() << endl;//输出元素个数
return 0;
}
二:栈和队列
1.头文件
#include // 队列
#include //栈
2.定义方式
stack<int> s; //参数也是数据类型,这是栈的定义方式
queue<int> q; //参数是数据类型,这是队列的定义方式
3.常用操作
栈:
s.empty() //如果栈为空返回true,否则返回false
s.size() //返回栈中元素的个数
s.pop() //删除栈顶元素但不返回其值
s.top() //返回栈顶的元素,但不删除该元素
s.push(X) //在栈顶压入新元素 ,参数X为要压入的元素
队列:
q.empty() // 如果队列为空返回true,否则返回false
q.size() // 返回队列中元素的个数
q.pop() //删除队列首元素但不返回其值
q.front() // 返回队首元素的值,但不删除该元素
q.push(X) //在队尾压入新元素 ,X为要压入的元素
q.back() //返回队列尾元素的值,但不删除该元素
4.例子
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
queue<int> q;
stack<char> s;
q.push(1);
cout << q.enpty() << endl;
q.push(2);
cout << q.front() << endl;
q.pop();
cout << q.front() << endl;
q.pop();
cout << q.empty() <<endl;
s.push(a);
cout << s.top() <<endl;
s.push(b);
cout << s.top();
s,pop();
cout << s.top();
}
三、set
1.解释
关于set,必须说明的是set关联式容器。 set作为一个容器也是用来存储同一数据类型的数据类型,并且能从一个数据集合中取出数据,在set中每个元素的值都唯一,而且系统能根据元素的值自动进行排序。
2.用法
1.头文件
#include
2.常用操作
set<int> s //定义一个set容器 类型为int型
s.begin() //返回指向第一个元素的迭代器
s.clear() //清除所有元素
s.count() //返回某个值元素的个数
s.empty() //如果集合为空,返回true
s.end() //返回指向最后一个元素之后的迭代器,不是最后一个元素
s.erase() //删除集合中的元素
s.find() //返回一个指向被查找到元素的迭代器,如果没找到则返回end()
s.insert() //在集合中插入元素
s.size() //集合中元素的数目
s.swap() //交换两个集合变量
3.例子:
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int i;
set<int> set1;
for(i=0; i<10; ++i)
set1.insert(i);
set<int>::iterator it;
for(it=set1.begin(); it!=set1.end(); it++)
cout<<*it<<"\t";
cout<<endl;
set1.erase(5);
if(set1.insert(3).second)//把3插入到set1中,插入成功则set1.insert(3).second返回1,否则返回0.
cout<<"set insert success";
else
cout<<"set insert failed";
cout<<endl;
set<int>::iterator itr;
for(itr=set1.begin(); itr!=set1.end(); itr++)
cout<<*itr<<"\t";
set1.clear();
return 0;
}
四、pair
1.解释:
pair是一种模板类型,其中包含两个数据值,两个数据的类型可以不同。如果一个函数有两个返回值的话,如果是相同类型,就可以用数组返回,如果是不同类型,就可以自己写个struct ,但为了方便就可以使用 c++自带的pair ,返回一个pair,其中带有两个值。除了返回值的应用,在一个对象有多个属性的时候 ,一般自己写一个struct ,如果就是两个属性的话,就可以用pair 进行操作。pair 可以省的自己写一个struct .如果有三个属性的话,其实也是可以用的pair 的 ,极端的写法 pair
2.用法:
1.头文件
#include
2.定义方法
pair<int, string> a;
/*表示a中有两个类型,第一个元素是int型的,第二个元素是string类型的,
如果创建pair的时候没有对其进行初始化,则调用默认构造函数对其初始化。*/
pair<string, string> a("James", "Joy");//直接初始化
3.常用操作
(1)对于pair类,由于它只有两个元素,分别名为first和second,因此直接使用普通的点操作符即可访问其成员
pair<string, string> a("Lily", "Poly");
string name;
name = pair.second;
/*a.first 返回Lily
a.second 返回 Poly*/
(2)生成新的pair对象,可以使用make_pair对已存在的两个数据构造一个新的pair类型
int a = 8;
string m = "James";
pair<int, string> newone;
newone = make_pair(a, m);
3.例子
#include
#include
using namespace std;
typedef pair<string, string> au; //利用typedef简化其声明
int main()
{
int flag;
string x1,x2;
pair<string, string> p1("a","bc"); /*创建一个pair对象,
它的两个元素分别为string和string类型,
其中first成员初始化为“a”,
而second成员初始化为“ab”*/
au p2("a","aa");
au p3;
string name;
name=p1.second; //返回1中名为second的数据成员
cout<<p1.first<<endl;
cout<<name<<endl;
flag=p1<p2;
cout<<flag<<endl; //判断两个pair对象的大小按字典次序
flag=p1>p2;
cout<<flag<<endl;
while(cin>>x1>>x2)
{
p3=make_pair(x1,x2); //生成一个新的pair对象
cout<<p3.first<<"****"<<p3.second<<endl;
}
return 0;
}
五、map
1.解释:
Map是STL的一个关联容器,它提供一对一(其中第一个可以称为关键字,每个关键字只能在map中出现一次,第二个可能称为该关键字的值)的数据处理能力,由于这个特性,它完成有可能在我们处理一对一数据的时候,在编程上提供快速通道。
2.用法:
1.头文件
#include
2.定义方法
Map<int, string> mapStudent; //定义一个用int作为索引,
//并拥有相关联的指向string的指针.
3.常用操作
begin() //返回指向map头部的迭代器
clear() //删除所有元素
count() //返回指定元素出现的次数
empty() //如果map为空则返回true
end() //返回指向map末尾的迭代器
erase() //删除一个元素
find() //查找一个元素
insert() //插入元素
max_size() //返回可以容纳的最大元素个数
size() //返回map中元素的个数
swap() //交换两个map
3.例子:
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
map<char,int> a;//定义map函数
a.insert(map<char,int>::value_type('c',1));//插入元素
a.insert(map<char,int>::value_type('d',2));
map<char,int>::iterator b=a.find('c');//查找元素
a. clear();//删除所有元素
return 0;
}
六、list
1.解释:
list是一种序列式容器。list容器完成的功能实际上和数据结构中的双向链表是极其相似的,list中的数据元素是通过链表指针串连成逻辑意义上的线性表,list不仅是一个双向链表,而其还是一个环状双向链表。所以它只需要一个指针,便可以完整实现整个链表。list有一个重要性质:插入操作(insert)和合并操作(splice)都不会 造成原有的list迭代器失效。甚至 list的元素删除操作(erase)也只有“指向被删除元素”的那个迭代器失效,其他迭代器不受任何影响。
1.常用操作:
1.头文件
#include
2.定义
list<string> test; //定义一个string类型的list
3.常用函数
push_front(x): //把元素x推入(插入)到链表头部
push_back(x): //把元素x推入(插入)到双向队列的尾部
pop_front(): //弹出(删除)双向队列的第一个元素
pop_back(): //弹出(删除)双向队列的最后一个元素
begin(): //返回向量中第一个元素的迭代器
clear(): //清空list中的所有元素。
empty(): //利用empty() 判断list是否为空。
front(): //获得list容器中的头部元素
back(): //获得list容器的最后一个元素。
3.例子
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef list<string> LISTSTR;
int main()
{
LISTSTR test;
test.push_back("back"); //back
test.push_front("middle"); //middle back
test.push_front("front"); //front middle back
cout<<test.front()<<endl; //front
cout<<*test.begin()<<endl; //front
cout<<test.back()<<endl; //back
cout<<*(test.rbegin())<<endl; //back
test.pop_front(); //middle back
test.pop_back(); //middle
cout<<test.front()<<endl; //middle
}
七、优先队列
1.解释:
优先队列是队列的一种,不过它可以按照自定义的一种方式(数据的优先级)来对队列中的数据进行动态的排序,每次的push和pop操作,队列都会动态的调整,以达到我们预期的方式来存储。
例如,将元素5 3 2 4 6依次push到优先队列中,规定顺序为从大到小并输出,输出顺序为6 5 4 3 2
2.用法
1.头文件
#include //与队列相同,不必引入vector的头文件
2.定义方式
priority_queue<int> p;//最大值优先,是大顶堆一种简写方式
priority_queue<int,vector<int>,greater<int>>q1;//最小值优先,小顶堆
priority_queue<int,vector<int>,less<int> >q2;//最大值优先,大顶堆
//其中第一个参数是数据类型,第二个参数为容器类型。第三个参数为比较函数。
//在使用时,我们会有很多时间用到根据结构体的某一个元素进行排序,下面给出定义结构体的优先级比较方式
struct node
{
string name;
int price;
friend bool operator< (node a, node b)
{
return a.price < b.price; // 相当于less,这是大顶堆,反之则是小顶堆,最大值优先
}
} stu; //定义结构体变量
这样直接可以:
priority_queue<node > q;
可以将比较运算符外置,方法如下
struct node
{
string name;
int price;
} stu; //定义结构体变量
struct cmp
{
bool operator () (node a, node b) // 重载括号
{
return node.price < node.price; // 相当于less,大顶堆
}
};
3.常用操作:
q.push(x) //将x加入队列中,即入队操作
q.pop() //出队操作(删除队列首元素),只是出队,没有返回值
q.top() //返回第一个元素(队首元素)优先队列的队首用top,而普通队列的队首用front
q.size() //返回栈队列中的元素个数
q.empty() //当队列为空时,返回 true
3.举例
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
struct node
{
friend bool operator< (node n1, node n2)
{
return n1.priority < n2.priority;
}
int priority;
int value;
};
int main()
{
const int len = 5;
int i;
int a[len] = {3,5,9,6,2};
//示例1:从大到小输出
priority_queue<int> qi;
for(i = 0; i < len; i++)
qi.push(a[i]);
for(i = 0; i < len; i++)
{
cout<<qi.top()<<" ";
qi.pop();
}
cout<<endl;
//示例2:从小到大输出
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> >qi2;
for(i = 0; i < len; i++)
qi2.push(a[i]);
for(i = 0; i < len; i++)
{
cout<<qi2.top()<<" ";
qi2.pop();
}
cout<<endl;
//示例3:按优先级输出
priority_queue<node> qn;
node b[len];
b[0].priority = 6; b[0].value = 1;
b[1].priority = 9; b[1].value = 5;
b[2].priority = 2; b[2].value = 3;
b[3].priority = 8; b[3].value = 2;
b[4].priority = 1; b[4].value = 4;
for(i = 0; i < len; i++)
qn.push(b[i]);
cout<<"优先级"<<'\t'<<"值"<<endl;
for(i = 0; i < len; i++)
{
cout<<qn.top().priority<<'\t'<<qn.top().value<<endl;
qn.pop();
}
return 0;
}
八、双端队列
1.解释
Deque(双端队列)是一种具有队列和栈的性质的数据结构。双端队列的元素可以从两端弹出,其限定插入和删除操作在表的两端进行。
2.常用操作:
1.头文件
#include
2.定义
a) deque<int>s1;
b) deque<string>s2;
c) deque<node>s3; /*node为结构体,可自行定义。*/
3.常用操作
//a) 构造函数
deque<int> ideq
//b)增加函数
ideq.push_front( x):双端队列头部增加一个元素X
ideq.push_back(x):双端队列尾部增加一个元素x
//c)删除函数
ideq.pop_front():删除双端队列中最前一个元素
ideq.pop_back():删除双端队列中最后一个元素
ideq.clear():清空双端队列中元素
//d)判断函数
ideq.empty() :向量是否为空,若true,则向量中无元素
//e)大小函数
ideq.size():返回向量中元素的个数
3、举例
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
deque<int> ideq(20); //Create a deque ideq with 20 elements of default value 0
deque<int>::iterator pos;
int i;
//使用assign()赋值 assign在计算机中就是赋值的意思
for (i = 0; i < 20; ++i)
ideq[i] = i;
//输出deque
printf("输出deque中数据:\n");
for (i = 0; i < 20; ++i)
printf("%d ", ideq[i]);
putchar('\n');
//在头尾加入新数据
printf("\n在头尾加入新数据...\n");
ideq.push_back(100);
ideq.push_front(i);
//输出deque
printf("\n输出deque中数据:\n");
for (pos = ideq.begin(); pos != ideq.end(); pos++)
printf("%d ", *pos);
putchar('\n');
//查找
const int FINDNUMBER = 19;
printf("\n查找%d\n", FINDNUMBER);
pos = find(ideq.begin(), ideq.end(), FINDNUMBER);
if (pos != ideq.end())
printf("find %d success\n", *pos);
else
printf("find failed\n");
//在头尾删除数据
printf("\n在头尾删除数据...\n");
ideq.pop_back();
ideq.pop_front();
//输出deque
printf("\n输出deque中数据:\n");
for (pos = ideq.begin(); pos != ideq.end(); pos++)
printf("%d ", *pos);
putchar('\n');
return 0;
}
九、Binary search
1.解释
以前遇到二分的题目都是手动实现二分,不得不说错误比较多,关于返回值,关于区间的左闭右开等很容易出错,最近做题发现直接使用STL中的二分函数方便快捷还不会出错,不过对于没有接触过的同学,二分函数确实是一个头疼的部分,自己查的内容又有点乱,找不到具体的使用方法,有必要自己总结一份完整的以后备用。
2.常用操作
1.头文件
#include
2.使用方法
1.binary_search:查找某个元素是否出现。
a.函数模板:binary_search(arr[],arr[]+size , indx)
b.参数说明:
arr[]: 数组首地址
size:数组元素个数
indx:需要查找的值
c.函数功能:在数组中以二分法检索的方式查找,若在数组(要求数组元素非递减)中查找到indx元素则真,若查找不到则返回值为假。
2.lower_bound:查找第一个大于或等于某个元素的位置。
a.函数模板:lower_bound(arr[],arr[]+size , indx):
b.参数说明:
arr[]: 数组首地址
size:数组元素个数
indx:需要查找的值
c.函数功能:函数lower_bound()在first和last中的前闭后开区间进行二分查找,返回大于或等于val的第一个元素位置(注意是地址)。如果所有元素都小于val,则返回last的位置
d.举例如下:
一个数组number序列为:4,10,11,30,69,70,96,100.设要插入数字3,9,111.pos为要插入的位置的下标,则
/*注意因为返回值是一个指针,所以减去数组的指针就是int变量了*/
pos = lower_bound( number, number + 8, 3) - number,pos = 0.即number数组的下标为0的位置。
pos = lower_bound( number, number + 8, 9) - number, pos = 1,即number数组的下标为1的位置(即10所在的位置)。
pos = lower_bound( number, number + 8, 111) - number, pos = 8,即number数组的下标为8的位置(但下标上限为7,所以返回最后一个元素的下一个元素)。
e.注意:函数lower_bound()在first和last中的前闭后开区间进行二分查找,返回大于或等于val的第一个元素位置。如果所有元素都小于val,则返回last的位置,且last的位置是越界的!
返回查找元素的第一个可安插位置,也就是“元素值>=查找值”的第一个元素的位置
3.upper_bound:查找第一个大于某个元素的位置。
a.函数模板:upper_bound(arr[],arr[]+size , indx):
b.参数说明:
arr[]: 数组首地址
size:数组元素个数
indx:需要查找的值
c.函数功能:函数upper_bound()返回的在前闭后开区间查找的关键字的上界,返回大于val的第一个元素位置
例如:一个数组number序列1,2,2,4.upper_bound(2)后,返回的位置是3(下标)也就是4所在的位置,同样,如果插入元素大于数组中全部元素,返回的是last。(注意:数组下标越界)
返回查找元素的最后一个可安插位置,也就是“元素值>查找值”的第一个元素的位置 。
3、代码
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int a[100]= {4,10,11,30,69,70,96,100};
int b=binary_search(a,a+9,4);//查找成功,返回1
cout<<"在数组中查找元素4,结果为:"<<b<<endl;
int c=binary_search(a,a+9,40);//查找失败,返回0
cout<<"在数组中查找元素40,结果为:"<<b<<endl;
int d=lower_bound(a,a+9,10)-a;
cout<<"在数组中查找第一个大于等于10的元素位置,结果为:"<<d<<endl;
int e=lower_bound(a,a+9,101)-a;
cout<<"在数组中查找第一个大于等于101的元素位置,结果为:"<<e<<endl;
int f=upper_bound(a,a+9,10)-a;
cout<<"在数组中查找第一个大于10的元素位置,结果为:"<<f<<endl;
int g=upper_bound(a,a+9,101)-a;
cout<<"在数组中查找第一个大于101的元素位置,结果为:"<<g<<endl;
}
十、全排列
1、概念
从n个不同元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排列起来,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。当m=n时所有的排列情况叫全排列。如果这组数有n个,那么全排列数为n!个。
比如a,b,c的全排列一共有3!= 6 种 分别是{a, b, c}、{a, c, b}、{b, a, c}、{b, c, a}、{c, a, b}、{c, b, a}。
2、常用操作
1.头文件
#include
2.使用方法
这里先说两个概念:“下一个排列组合”和“上一个排列组合”,对序列 {a, b, c},每一个元素都比后面的小,按照字典序列,固定a之后,a比bc都小,c比b大,它的下一个序列即为{a, c, b},而{a, c, b}的上一个序列即为{a, b, c},同理可以推出所有的六个序列为:{a, b, c}、{a, c, b}、{b, a, c}、{b, c, a}、{c, a, b}、{c, b, a},其中{a, b, c}没有上一个元素,{c, b, a}没有下一个元素。
1)next_permutation:求下一个排列组合
a.函数模板:next_permutation(arr, arr+size);
b.参数说明:
arr: 数组名
size:数组元素个数
c.函数功能: 返回值为bool类型,当当前序列不存在下一个排列时,函数返回false,否则返回true,排列好的数在数组中存储
d.注意:在使用前需要对欲排列数组按升序排序,否则只能找出该序列之后的全排列数。
比如,如果数组num初始化为2,3,1,那么输出就变为了:{2 3 1} {3 1 2} {3 2 1}
2)prev_permutation:求上一个排列组合
a.函数模板:prev_permutation(arr, arr+size);
b.参数说明:
arr: 数组名
size:数组元素个数
c.函数功能: 返回值为bool类型,当当前序列不存在上一个排列时,函数返回false,否则返回true
d.注意:在使用前需要对欲排列数组按降序排序,否则只能找出该序列之后的全排列数。
3、代码
#include
#include
using namespace std;
int main ()
{
int arr[] = {3,2,1};
cout<<"用prev_permutation对3 2 1的全排列"<<endl;
do
{
cout << arr[0] << ' ' << arr[1] << ' ' << arr[2]<<'\n';
}
while ( prev_permutation(arr,arr+3) ); ///获取上一个较大字典序排列,如果3改为2,只对前两个数全排列
int arr1[] = {1,2,3};
cout<<"用next_permutation对1 2 3的全排列"<<endl;
do
{
cout << arr1[0] << ' ' << arr1[1] << ' ' << arr1[2] <<'\n';
}
while ( next_permutation(arr1,arr1+3) ); ///获取下一个较大字典序排列,如果3改为2,只对前两个数全排列
///注意数组顺序,必要时要对数组先进行排序
return 0;
}
4、全排列递归思路
我们可以将这个排列问题画成图形表示,即排列枚举树,比如下图为{1,2,3}的排列枚举树,此树和我们这里介绍的算法完全一致;
算法思路:
(1)n个元素的全排列=(n-1个元素的全排列)+(另一个元素作为前缀);
(2)出口:如果只有一个元素的全排列,则说明已经排完,则输出数组;
(3)不断将每个元素放作第一个元素,然后将这个元素作为前缀,并将其余元素继续全排列,等到出口,出口出去后还需要还原数组;
代码:
public class hello {
public static int arr[] = new int[]{1,2,3};
public static void main(String[] args) {
perm(arr,0,arr.length-1);
}
private static void swap(int i1, int i2) {
int temp = arr[i2];
arr[i2] = arr[i1];
arr[i1] = temp;
}
/**
* 对arr数组中的begin~end进行全排列
*
* 比如:
* arr = {1,2,3}
* 第一步:执行 perm({1,2,3},0,2),begin=0,end=2;
* j=0,因此执行perm({1,2,3},1,2),begin=1,end=2;
* j=1,swap(arr,0,0)-->arr={1,2,3}, perm({1,2,3},2,2),begin=2,end=2;
* 因为begin==end,因此输出数组{1,2,3}
* swap(arr,1,1) --> arr={1,2,3};
* j=2,swap(arr,1,2)-->arr={1,3,2}, perm({1,3,2},2,2),begin=2,end=2;
* 因为begin==end,因此输出数组{1,3,2}
* swap(arr,2,1) --> arr={1,2,3};
* j=1,swap(arr,0,1) --> arr={2,1,3}, perm({2,1,3},1,2),begin=1,end=2;
* j=1,swap(arr,1,1)-->arr={2,1,3} perm({2,1,3},2,2),begin=2,end=2;
* 因为begin==end,因此输出数组{2,1,3}
* swap(arr,1,1)--> arr={2,1,3};
* j=2,swap(arr,1,2)后 arr={2,3,1},并执行perm({2,3,1},2,2),begin=2,end=2;
* 因为begin==end,因此输出数组{2,3,1}
* swap(arr,2,1) --> arr={2,1,3};
* swap(arr,1,0) --> arr={1,2,3}
* j=2,swap(arr,2,0) --> arr={3,2,1},执行perm({3,2,1},1,2),begin=1,end=2;
* j=1,swap(arr,1,1) --> arr={3,2,1} , perm({3,2,1},2,2),begin=2,end=2;
* 因为begin==end,因此输出数组{3,2,1}
* swap(arr,1,1) --> arr={3,2,1};
* j=2,swap(arr,2,1) --> arr={3,1,2},并执行perm({2,3,1},2,2),begin=2,end=2;
* 因为begin==end,因此输出数组{3,1,2}
* swap(arr,2,1) --> arr={3,2,1};
* swap(arr,0,2) --> arr={1,2,3}
*
*/
public static void perm(int arr[], int begin,int end) {
if(end==begin){ //一到递归的出口就输出数组,此数组为全排列
for(int i=0;i<=end;i++){
System.out.print(arr[i]+" ");
}
System.out.println();
return;
}
else{
for(int j=begin;j<=end;j++){
swap(begin,j); //for循环将begin~end中的每个数放到begin位置中去
perm(arr,begin+1,end); //假设begin位置确定,那么对begin+1~end中的数继续递归
swap(begin,j); //换过去后再还原
}
}
}
}