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C++泛型函数学习

1 模板
1.1 模板的概念
1.2 函数模板
1.2.1 函数模板语法
1.2.3 函数模板案例
1.2.4 普通函数与函数模板的区别
1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则–可以发送函数重载
1.2.6 模板的局限性
1.3 类模板
1.3.1 类模板语法
1.3.3 类模板中成员函数创建时机
1.3.5 类模板与继承
C++提高编程
本阶段主要针对C++泛型编程和STL技术做详细讲解，探讨C++更深层的使用
1 模板
1.1 模板的概念
模板就是建立通用的模具，大大提高复用性
例如生活中的模板
一寸照片模板：

PPT模板：

模板的特点：
模板不可以直接使用，它只是一个框架
模板的通用并不是万能的
1.2 函数模板
C++另一种编程思想称为 泛型编程 ，主要利用的技术就是模板
C++提供两种模板机制:函数模板和类模板
1.2.1 函数模板语法
函数模板作用：
建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。
语法：
template
函数声明或定义
解释：
template — 声明创建模板
typename — 表面其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替
T — 通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母
示例：
//交换整型函数
void swapInt(int& a, int& b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}

//交换浮点型函数
void swapDouble(double& a, double& b) {
double temp = a;
a = b;
b = temp;
}

//利用模板提供通用的交换函数
template
void mySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}

void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;

//swapInt(a, b);

//利用模板实现交换
//1、自动类型推导
mySwap(a, b);(前面已经确定为int))

//2、显示指定类型
mySwap(a, b);（确定数据类型）

cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：
函数模板利用关键字 template
使用函数模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型
模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化
1.2.2 函数模板注意事项
注意事项：
自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用
示例：
//利用模板提供通用的交换函数
template
void mySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}

// 1、自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
char c = ‘c’;

mySwap(a, b); // 正确，可以推导出一致的T
//mySwap(a, c); // 错误，推导不出一致的T类型

}

// 2、模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用
template
void func()
{
cout << “func 调用” << endl;
}

void test02()
{
//func(); //错误，模板不能独立使用，必须确定出T的类型
func(); //利用显示指定类型的方式，给T一个类型，才可以使用该模板
}

int main() {

test01();
test02();

system("pause");

return 0;

}

总结：
使用模板时必须确定出通用数据类型T，并且能够推导出一致的类型
1.2.3 函数模板案例
案例描述：
利用函数模板封装一个排序的函数，可以对不同数据类型数组进行排序
排序规则从大到小，排序算法为选择排序
分别利用char数组和int数组进行测试
示例：
//交换的函数模板
template
void mySwap(T &a, T&b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}

template // 也可以替换成typename
//利用选择排序，进行对数组从大到小的排序
void mySort(T arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
int max = i; //最大数的下标
for (int j = i + 1; j < len; j++)
{
if (arr[max] < arr[j])
{
max = j;
}
}
if (max != i) //如果最大数的下标不是i，交换两者
{
mySwap(arr[max], arr[i]);
}
}
}
template
void printArray(T arr[], int len) {

for (int i = 0; i < len; i++) {
	cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;

}
void test01()
{
//测试char数组
char charArr[] = “bdcfeagh”;
int num = sizeof(charArr) / sizeof(char);
mySort(charArr, num);
printArray(charArr, num);
}

void test02()
{
//测试int数组
int intArr[] = { 7, 5, 8, 1, 3, 9, 2, 4, 6 };
int num = sizeof(intArr) / sizeof(int);
mySort(intArr, num);
printArray(intArr, num);
}

int main() {

test01();
test02();

system("pause");

return 0;

}

总结：模板可以提高代码复用，需要熟练掌握

1.2.4 普通函数与函数模板的区别
普通函数与函数模板区别：
普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换）
函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换
如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换
示例：
//普通函数
int myAdd01(int a, int b)
{
return a + b;
}

//函数模板
template
T myAdd02(T a, T b)
{
return a + b;
}

//使用函数模板时，如果用自动类型推导，不会发生自动类型转换,即隐式类型转换
void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
char c = ‘c’;

cout << myAdd01(a, c) << endl; //正确，将char类型的'c'隐式转换为int类型  'c' 对应 ASCII码 99

//myAdd02(a, c); // 报错，使用自动类型推导时，不会发生隐式类型转换

myAdd02(a, c); //正确，如果用显示指定类型，可以发生隐式类型转换

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：建议使用显示指定类型的方式，调用函数模板，因为可以自己确定通用类型T
自动类型推导/手动显示确定类型
1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则–可以发送函数重载
调用规则如下：
如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
函数模板也可以发生重载
如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
示例：
//普通函数与函数模板调用规则
void myPrint(int a, int b)
{
cout << “调用的普通函数” << endl;
}

template
void myPrint(T a, T b)
{
cout << “调用的模板” << endl;
}

template
void myPrint(T a, T b, T c)
{
cout << “调用重载的模板” << endl;
}

void test01()
{
//1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数
// 注意 如果告诉编译器 普通函数是有的，但只是声明没有实现，或者不在当前文件内实现，就会报错找不到
int a = 10;
int b = 20;
myPrint(a, b); //调用普通函数

//2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
myPrint<>(a, b); //调用函数模板

//3、函数模板也可以发生重载
int c = 30;
myPrint(a, b, c); //调用重载的函数模板

//4、 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
char c1 = 'a';
char c2 = 'b';
myPrint(c1, c2); //调用函数模板

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：既然提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性
1.2.6 模板的局限性
局限性：
模板的通用性并不是万能的
例如：
template
void f(T a, T b)
{
a = b;
}
在上述代码中提供的赋值操作，如果传入的a和b是一个数组，就无法实现了
再例如：
template
void f(T a, T b)
{
if(a > b) { … }
}
在上述代码中，如果T的数据类型传入的是像Person这样的自定义数据类型，也无法正常运行
因此C++为了解决这种问题，提供模板的重载，可以为这些特定的类型提供具体化的模板
示例：
#include
using namespace std;

#include

class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};

//普通函数模板
template
bool myCompare(T& a, T& b)
{
if (a == b)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}

//具体化，显示具体化的原型和定意思以template<>开头，并通过名称来指出类型
//具体化优先于常规模板
template<> bool myCompare(Person &p1, Person &p2)
{
if ( p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}

void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
//内置数据类型可以直接使用通用的函数模板
bool ret = myCompare(a, b);
if (ret)
{
cout << "a == b " << endl;
}
else
{
cout << "a != b " << endl;
}
}

void test02()
{
Person p1(“Tom”, 10);
Person p2(“Tom”, 10);
//自定义数据类型，不会调用普通的函数模板
//可以创建具体化的Person数据类型的模板，用于特殊处理这个类型
bool ret = myCompare(p1, p2);
if (ret)
{
cout << "p1 == p2 " << endl;
}
else
{
cout << "p1 != p2 " << endl;
}
}

int main() {

test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}

总结：
利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化
学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运用系统提供的模板
1.3 类模板
1.3.1 类模板语法
类模板作用：
建立一个通用类，类中的成员 数据类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。
语法：
template
类

解释：
template — 声明创建模板
typename — 表面其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替
T — 通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母
示例：
#include
//类模板
template
class Person
{
public:
Person(NameType name, AgeType age)
{
this->mName = name;
this->mAge = age;
}
void showPerson()
{
cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
}
public:
NameType mName;
AgeType mAge;
};

void test01()
{
// 指定NameType 为string类型，AgeType 为 int类型
PersonP1(“孙悟空”, 999);
P1.showPerson();
}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：类模板和函数模板语法相似，在声明模板template后面加类，此类称为类模板
1.3.2 类模板与函数模板区别
类模板与函数模板区别主要有两点：
类模板没有自动类型推导的使用方式
类模板在模板参数列表中可以有默认参数
示例：
#include
//类模板
template
class Person
{
public:
Person(NameType name, AgeType age)
{
this->mName = name;
this->mAge = age;
}
void showPerson()
{
cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
}
public:
NameType mName;
AgeType mAge;
};

//1、类模板没有自动类型推导的使用方式
void test01()
{
// Person p(“孙悟空”, 1000); // 错误 类模板使用时候，不可以用自动类型推导
Person p(“孙悟空”, 1000); //必须使用显示指定类型的方式，使用类模板
p.showPerson();
}

//2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02()
{
Person p(“猪八戒”, 999); //类模板中的模板参数列表 可以指定默认参数
p.showPerson();
}

int main() {

test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}

总结：
类模板使用只能用显示指定类型方式
类模板中的模板参数列表可以有默认参数
1.3.3 类模板中成员函数创建时机
类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的：
普通类中的成员函数一开始就可以创建
类模板中的成员函数在调用时才创建
//调用的时候才会创建，不调用不能确定T的类型，不会创建
示例：
class Person1
{
public:
void showPerson1()
{
cout << “Person1 show” << endl;
}
};

class Person2
{
public:
void showPerson2()
{
cout << “Person2 show” << endl;
}
};

template
class MyClass
{
public:
T obj;

//类模板中的成员函数，并不是一开始就创建的，而是在模板调用时再生成
//调用的时候才会创建，不调用不能确定T的类型，不会创建
void fun1() { obj.showPerson1(); }
void fun2() { obj.showPerson2(); }

};

void test01()
{
MyClass m;

m.fun1();

//m.fun2();//编译会出错，说明函数调用才会去创建成员函数

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：类模板中的成员函数并不是一开始就创建的，在调用时才去创建
1.3.4 类模板对象做函数参数
学习目标：
类模板实例化出的对象，向函数传参的方式
一共有三种传入方式：
指定传入的类型 — 直接显示对象的数据类型 使用最多
参数模板化 — 将对象中的参数变为模板进行传递
void printPerson2(Person&p)//把person中的string 以及int 模板化
整个类模板化 — 将这个对象类型 模板化进行传递
void printPerson3(T & p)//T为class person
示例：
#include
using namespace std;
#include
//类模板
template
class Person
{
public:
Person(NameType name, AgeType age)
{
this->mName = name;
this->mAge = age;
}
void showPerson()
{
cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
}
public:
NameType mName;
AgeType mAge;
};

//1、指定传入的类型
void printPerson1(Person &p)
{
p.showPerson();
}
void test09_01()
{
Person p(“孙悟空”, 100);
printPerson1§;
}

//2、参数模板化
template
void printPerson2(Person&p)//把person中的string 以及int 模板化
{
p.showPerson();

cout << "T1的类型为： " << typeid(T1).name() << endl;//查看名字
cout << "T2的类型为： " << typeid(T2).name() << endl;//int

}
void test09_02()
{
Person p(“猪八戒”, 90);
printPerson2§;
}

//3、整个类模板化
template
void printPerson3(T & p)//T为class person
{
cout << "T的类型为： " << typeid(T).name() << endl;
p.showPerson();

}
void test09_03()
{
Person p(“唐僧”, 30);
printPerson3§;
}

int main() {

test09_01();
test09_02();
test09_03();

system("pause");

return 0;

}

总结：
通过类模板创建的对象，可以有三种方式向函数中进行传参
使用比较广泛是第一种：指定传入的类型
1.3.5 类模板与继承
当类模板碰到继承时，需要注意一下几点：
当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指定出父类中T的类型
如果不指定，编译器无法给子类分配内存
如果想灵活指定出父类中T的类型，子类也需变为类模板
示例：
//如果不指定，编译器无法给子类分配内存
#include
using namespace std;
#include
template
class Base
{
T m;
};

//class Son:public Base //错误，c++编译需要给子类分配内存，必须知道父类中T的类型才可以向下继承
class Son :public Base //必须指定一个类型
{
};
void test10_01()
{
Son c;
}

//类模板继承类模板 ,可以用T2指定父类中的T类型
template
class Son2 :public Base
{
public:
Son2()
{
cout << typeid(T1).name() << endl;
cout << typeid(T2).name() << endl;
}
};

void test10_02()
{
Son2 child1;//int 传给了T1，char 穿给了T2，并在后面的子类继承中父类中获得T2
}

int main(){

test10_01();

test10_02();

system("pause");

return 0;

}

总结：如果父类是类模板，子类需要指定出父类中T的数据类型
1.3.6 类模板成员函数类外实现
学习目标：能够掌握类模板中的成员函数类外实现
示例：
#include

//类模板中成员函数类外实现
template
class Person {
public:
//成员函数类内声明
Person(T1 name, T2 age);
void showPerson();

public:
T1 m_Name;
T2 m_Age;
};

//构造函数 类外实现
template
Person::Person(T1 name, T2 age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}

//成员函数 类外实现
template
void Person::showPerson() {
cout << “姓名: " << this->m_Name << " 年龄:” << this->m_Age << endl;
}

void test01()
{
Person p(“Tom”, 20);
p.showPerson();
}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：类模板中成员函数类外实现时，需要加上模板参数列表
1.3.7 类模板分文件编写—类比较多的情况，但有类模板函数创建时机问题
学习目标：
掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式
问题：
类模板中的成员函数不会创建，只有在调用的时候，才会创建，如果我们这里添加头文件，那么编译器将找不到这两个成员函数

所以才有方法1：改成如下形式：

类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到
解决：
解决方式1：直接包含.cpp源文件
解决方式2：将声明和实现写到同一个文件中，并更改后缀名为.hpp，hpp是约定的名称，并不是强制
示例：
方法1：
//12-1-person-类模板分文件编写.h
#pragma once
#include
using namespace std;
#include
//类内声明
template
class Person {
public:
//成员函数类内声明
Person(T1 name, T2 age);
void showPerson();//类内只写声明

public:
T1 m_Name;
T2 m_Age;
};

12-2-person-类模板分文件编写.cpp
#include
using namespace std;
//#include
#include “12-1-person-类模板分文件编写.h”
//构造函数 类外实现
template
Person::Person(T1 name, T2 age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}

//成员函数 类外实现
template
void Person::showPerson() {
cout << “姓名: " << this->m_Name << " 年龄:” << this->m_Age << endl;
}

12-类模板分文件编写.cpp
#include
using namespace std;
#include
//#include “12-1-person-类模板分文件编写.h”

//方法一：
#include “12-2-person-类模板分文件编写.cpp”
//所有的内容编译器都能是找到

//方法二将.h和.cpp内容写道一起
//#include “12-3-person-类模板分文件编写.hpp”

void test12_01(){
Person p(“Je”,18);
p.showPerson();
}
int main(){

test12_01();

//
// test10_02();
system(“pause”);
return 0;
}

//解决方式2，将声明和实现写到一起，文件后缀名改为.hpp
//多文件的类模板的实现
#pragma once
#include
using namespace std;
#include
//类内声明
template
class Person {
public:
//成员函数类内声明
Person(T1 name, T2 age);
void showPerson();//类内只写声明

public:
T1 m_Name;
T2 m_Age;
};

//构造函数 类外实现
template
Person::Person(T1 name, T2 age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}

//成员函数 类外实现
template
void Person::showPerson() {
cout << “姓名: " << this->m_Name << " 年龄:” << this->m_Age << endl;
}

总结：主流的解决方式是第二种，将类模板成员函数写到一起，并将后缀名改为.hpp
1.3.8 类模板与友元
学习目标：
掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现
全局函数类内实现 - 直接在类内声明友元即可
全局函数类外实现 - 需要提前让编译器知道全局函数的存在
示例：
错误原因：
普通函数的声明

模板函数的实现：声明与实现不一样

#include
#include
using namespace std;
//2、全局函数配合友元 类外实现 - 先做函数模板声明，下方在做函数模板定义，在做友元
//需要让编译器提前知道有这个模板存在,需要把实现放到声明之前,但是其中又有Person类需要提前声明
template
class person;

template
void printPerson2(Person & p)
{
cout << “类外实现 ---- 姓名： " << p.m_Name << " 年龄：” << p.m_Age << endl;
}

template
class Person
{
//1、全局函数配合友元 类内实现
friend void printPerson(Person & p)
{
cout << “姓名： " << p.m_Name << " 年龄：” << p.m_Age << endl;
}

//全局函数配合友元  类外实现
friend void printPerson2<>(Person & p);//保证声明与实现一致

public:

Person(T1 name, T2 age)
{
	this->m_Name = name;
	this->m_Age = age;
}

private:
T1 m_Name;
T2 m_Age;

};

//如果声明了函数模板，可以将实现写到后面，否则需要将实现体写到类的前面让编译器提前看到
//template void printPerson2(Person & p);

//1、全局函数在类内实现 直接friend
void test13_01()
{
Person p(“Tom”, 20);
printPerson§;
}

//2、全局函数在类外实现
void test13_02()
{
Person p(“Jerry”, 30);
printPerson2§;
}

int main13() {

//test01();

test13_02();

system("pause");

return 0;

}

总结：建议全局函数做类内实现，用法简单，而且编译器可以直接识别
1.3.9 类模板案例
案例描述: 实现一个通用的数组类，要求如下：
可以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储
将数组中的数据存储到堆区，通过指针维护数组
构造函数中可以传入数组的容量
提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题
提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除
可以通过下标的方式访问数组中的元素
可以获取数组中当前元素个数和数组的容量

实现过程

示例：
myArray.hpp中代码
#pragma once
#include
using namespace std;

template
class MyArray
{
public:

//构造函数
MyArray(int capacity)
{
	this->m_Capacity = capacity;
	this->m_Size = 0;
	pAddress = new T[this->m_Capacity];
}

//拷贝构造
MyArray(const MyArray & arr)
{
	this->m_Capacity = arr.m_Capacity;
	this->m_Size = arr.m_Size;
	this->pAddress = new T[this->m_Capacity];
	for (int i = 0; i < this->m_Size; i++)
	{
		//如果T为对象，而且还包含指针，必须需要重载 = 操作符，因为这个等号不是 构造 而是赋值，
		// 普通类型可以直接= 但是指针类型需要深拷贝
		this->pAddress[i] = arr.pAddress[i];
	}
}

//重载= 操作符  防止浅拷贝问题
MyArray& operator=(const MyArray& myarray) {

	if (this->pAddress != NULL) {
		delete[] this->pAddress;
		this->m_Capacity = 0;
		this->m_Size = 0;
	}

	this->m_Capacity = myarray.m_Capacity;
	this->m_Size = myarray.m_Size;
	this->pAddress = new T[this->m_Capacity];
	for (int i = 0; i < this->m_Size; i++) {
		this->pAddress[i] = myarray[i];
	}
	return *this;
}

//重载[] 操作符  arr[0]
T& operator [](int index)
{
	return this->pAddress[index]; //不考虑越界，用户自己去处理
}

//尾插法
void Push_back(const T & val)
{
	if (this->m_Capacity == this->m_Size)
	{
		return;
	}
	this->pAddress[this->m_Size] = val;
	this->m_Size++;
}

//尾删法
void Pop_back()
{
	if (this->m_Size == 0)
	{
		return;
	}
	this->m_Size--;
}

//获取数组容量
int getCapacity()
{
	return this->m_Capacity;
}

//获取数组大小
int	getSize()
{
	return this->m_Size;
}


//析构
~MyArray()
{
	if (this->pAddress != NULL)
	{
		delete[] this->pAddress;
		this->pAddress = NULL;
		this->m_Capacity = 0;
		this->m_Size = 0;
	}
}

private:
T * pAddress; //指向一个堆空间，这个空间存储真正的数据
int m_Capacity; //容量
int m_Size; // 大小
};
类模板案例—数组类封装.cpp中
#include “myArray.hpp”
#include

void printIntArray(MyArray& arr) {
for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++) {
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
}

//测试内置数据类型
void test01()
{
MyArray array1(10);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
array1.Push_back(i);
}
cout << “array1打印输出：” << endl;
printIntArray(array1);
cout << “array1的大小：” << array1.getSize() << endl;
cout << “array1的容量：” << array1.getCapacity() << endl;

cout << "--------------------------" << endl;

MyArray array2(array1);
array2.Pop_back();
cout << "array2打印输出：" << endl;
printIntArray(array2);
cout << "array2的大小：" << array2.getSize() << endl;
cout << "array2的容量：" << array2.getCapacity() << endl;

}

//测试自定义数据类型
class Person {
public:
Person() {}
Person(string name, int age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
public:
string m_Name;
int m_Age;
};

void printPersonArray(MyArray& personArr)
{
for (int i = 0; i < personArr.getSize(); i++) {
cout << “姓名：” << personArr[i].m_Name << " 年龄： " << personArr[i].m_Age << endl;
}

}

void test02()
{
//创建数组
MyArray pArray(10);
Person p1(“孙悟空”, 30);
Person p2(“韩信”, 20);
Person p3(“妲己”, 18);
Person p4(“王昭君”, 15);
Person p5(“赵云”, 24);

//插入数据
pArray.Push_back(p1);
pArray.Push_back(p2);
pArray.Push_back(p3);
pArray.Push_back(p4);
pArray.Push_back(p5);

printPersonArray(pArray);

cout << "pArray的大小：" << pArray.getSize() << endl;
cout << "pArray的容量：" << pArray.getCapacity() << endl;

}

int main() {

//test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}
总结：
能够利用所学知识点实现通用的数组
2 STL初识
2.1 STL的诞生
长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升
大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作
为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL
​
2.2 STL基本概念
STL(Standard Template Library,标准模板库)
STL 从广义上分为: 容器(container) 算法(algorithm) 迭代器(iterator)
容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。
STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数
2.3 STL六大组件
STL大体分为六大组件，分别是:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器（配接器）、空间配置器
容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。
算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等
迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂。
仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。
适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。
空间配置器：负责空间的配置与管理。
2.4 STL中容器、算法、迭代器
**容器：**置物之所也
STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来
常用的数据结构：数组, 链表,树, 栈, 队列, 集合, 映射表 等
这些容器分为序列式容器和关联式容器两种:
​ 序列式容器:强调值的排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置。 关联式容器:二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系
**算法：**问题之解法也
有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(Algorithms)
算法分为:质变算法和非质变算法。
质变算法：是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝，替换，删除等等
非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等等
**迭代器：**容器和算法之间粘合剂
提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方式。
每个容器都有自己专属的迭代器
迭代器使用非常类似于指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针
迭代器种类：
种类 功能 支持运算
输入迭代器 对数据的只读访问 只读，支持++、、！=
输出迭代器 对数据的只写访问 只写，支持++
前向迭代器 读写操作，并能向前推进迭代器 读写，支持++、、！=
双向迭代器 读写操作，并能向前和向后操作 读写，支持++、–，
随机访问迭代器 读写操作，可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器 读写，支持++、–、[n]、-n、<、<=、>、>=
常用的容器中迭代器种类为双向迭代器，和随机访问迭代器
2.5 容器算法迭代器初识
了解STL中容器、算法、迭代器概念之后，我们利用代码感受STL的魅力
STL中最常用的容器为Vector，可以理解为数组，下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器
2.5.1 vector存放内置数据类型
容器： vector
算法： for_each
迭代器： vector::iterator
示例：
#include
#include

void MyPrint(int val)
{
cout << val << endl;
}

void test01() {

//创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
vector v;
//向容器中放数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);

//每一个容器都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素
//v.begin()返回迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据
//v.end()返回迭代器，这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置
//vector::iterator 拿到vector这种容器的迭代器类型

vector::iterator pBegin = v.begin();
vector::iterator pEnd = v.end();

//第一种遍历方式：
while (pBegin != pEnd) {
	cout << *pBegin << endl;
	pBegin++;
}


//第二种遍历方式：
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	cout << *it << endl;
}
cout << endl;

//第三种遍历方式：
//使用STL提供标准遍历算法  头文件 algorithm
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
2.5.2 Vector存放自定义数据类型
学习目标：vector中存放自定义数据类型，并打印输出
示例：
#include
#include

//自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
mName = name;
mAge = age;
}
public:
string mName;
int mAge;
};
//存放对象
void test01() {

vector v;

//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);

v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl;

}

}

//放对象指针
void test02() {

vector v;

//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);

v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
v.push_back(&p4);
v.push_back(&p5);

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	Person * p = (*it);
	cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl;
}

}

int main() {

test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}
2.5.3 Vector容器嵌套容器
学习目标：容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出
示例：
#include

//容器嵌套容器
void test01() {

vector< vector >  v;

vector v1;
vector v2;
vector v3;
vector v4;

for (int i = 0; i < 4; i++) {
	v1.push_back(i + 1);
	v2.push_back(i + 2);
	v3.push_back(i + 3);
	v4.push_back(i + 4);
}

//将容器元素插入到vector v中
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);


for (vector>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

	for (vector::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {
		cout << *vit << " ";
	}
	cout << endl;
}

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
3 STL- 常用容器
3.1 string容器
3.1.1 string基本概念
本质：
string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类
string和char * 区别：
char * 是一个指针
string是一个类，类内部封装了char*，管理这个字符串，是一个char型的容器。
特点：
string 类内部封装了很多成员方法
例如：查找find，拷贝copy，删除delete 替换replace，插入insert
string管理char所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责
3.1.2 string构造函数
构造函数原型：
string(); //创建一个空的字符串 例如: string str; string(const char* s); //使用字符串s初始化
string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象
string(int n, char c); //使用n个字符c初始化
示例：
#include
//string构造
void test01()
{
string s1; //创建空字符串，调用无参构造函数
cout << "str1 = " << s1 << endl;

const char* str = "hello world";
string s2(str); //把c_string转换成了string

cout << "str2 = " << s2 << endl;

string s3(s2); //调用拷贝构造函数
cout << "str3 = " << s3 << endl;

string s4(10, 'a');
cout << "str3 = " << s3 << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：string的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可
3.1.3 string赋值操作
功能描述：
给string字符串进行赋值
赋值的函数原型：
string& operator=(const char* s); //char*类型字符串 赋值给当前的字符串
string& operator=(const string &s); //把字符串s赋给当前的字符串
string& operator=(char c); //字符赋值给当前的字符串
string& assign(const char *s); //把字符串s赋给当前的字符串
string& assign(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
string& assign(const string &s); //把字符串s赋给当前字符串
string& assign(int n, char c); //用n个字符c赋给当前字符串
示例：
//赋值
void test01()
{
string str1;
str1 = “hello world”;
cout << "str1 = " << str1 << endl;

string str2;
str2 = str1;
cout << "str2 = " << str2 << endl;

string str3;
str3 = 'a';
cout << "str3 = " << str3 << endl;

string str4;
str4.assign("hello c++");
cout << "str4 = " << str4 << endl;

string str5;
str5.assign("hello c++",5);
cout << "str5 = " << str5 << endl;


string str6;
str6.assign(str5);
cout << "str6 = " << str6 << endl;

string str7;
str7.assign(5, 'x');
cout << "str7 = " << str7 << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
​ string的赋值方式很多，operator= 这种方式是比较实用的
3.1.4 string字符串拼接
功能描述：
实现在字符串末尾拼接字符串
函数原型：
string& operator+=(const char* str); //重载+=操作符
string& operator+=(const char c); //重载+=操作符
string& operator+=(const string& str); //重载+=操作符
string& append(const char *s); //把字符串s连接到当前字符串结尾
string& append(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
string& append(const string &s); //同operator+=(const string& str)
string& append(const string &s, int pos, int n);//字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾
示例：
//字符串拼接
void test01()
{
string str1 = “我”;

str1 += "爱玩游戏";

cout << "str1 = " << str1 << endl;

str1 += ':';

cout << "str1 = " << str1 << endl;

string str2 = "LOL DNF";

str1 += str2;

cout << "str1 = " << str1 << endl;

string str3 = "I";
str3.append(" love ");
str3.append("game abcde", 4);
//str3.append(str2);
str3.append(str2, 4, 3); // 从下标4位置开始 ，截取3个字符，拼接到字符串末尾
cout << "str3 = " << str3 << endl;

}
int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：字符串拼接的重载版本很多，初学阶段记住几种即可
3.1.5 string查找和替换
功能描述：
查找：查找指定字符串是否存在
替换：在指定的位置替换字符串
函数原型：
int find(const string& str, int pos = 0) const; //查找str第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos = 0) const; //查找s第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos, int n) const; //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
int find(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c第一次出现位置
int rfind(const string& str, int pos = npos) const; //查找str最后一次位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos = npos) const; //查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos, int n) const; //从pos查找s的前n个字符最后一次位置
int rfind(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c最后一次出现位置
string& replace(int pos, int n, const string& str); //替换从pos开始n个字符为字符串str
string& replace(int pos, int n,const char* s); //替换从pos开始的n个字符为字符串s
示例：
//查找和替换
void test01()
{
//查找
string str1 = “abcdefgde”;

int pos = str1.find("de");

if (pos == -1)
{
	cout << "未找到" << endl;
}
else
{
	cout << "pos = " << pos << endl;
}


pos = str1.rfind("de");

cout << "pos = " << pos << endl;

}

void test02()
{
//替换
string str1 = “abcdefgde”;
str1.replace(1, 3, “1111”);

cout << "str1 = " << str1 << endl;

}

int main() {

//test01();
//test02();

system("pause");

return 0;

}
总结：
find查找是从左往后，rfind从右往左
find找到字符串后返回查找的第一个字符位置，找不到返回-1
replace在替换时，要指定从哪个位置起，多少个字符，替换成什么样的字符串
3.1.6 string字符串比较
功能描述：
字符串之间的比较
比较方式：
字符串比较是按字符的ASCII码进行对比
= 返回 0

返回 1
< 返回 -1
函数原型：
int compare(const string &s) const; //与字符串s比较
int compare(const char *s) const; //与字符串s比较
示例：
//字符串比较
void test01()
{

string s1 = "hello";
string s2 = "aello";

int ret = s1.compare(s2);

if (ret == 0) {
	cout << "s1 等于 s2" << endl;
}
else if (ret > 0)
{
	cout << "s1 大于 s2" << endl;
}
else
{
	cout << "s1 小于 s2" << endl;
}

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等，判断谁大谁小的意义并不是很大
3.1.7 string字符存取
string中单个字符存取方式有两种
char& operator[](int n); //通过[]方式取字符
char& at(int n); //通过at方法获取字符
示例：
void test01()
{
string str = “hello world”;

for (int i = 0; i < str.size(); i++)
{
	cout << str[i] << " ";
}
cout << endl;

for (int i = 0; i < str.size(); i++)
{
	cout << str.at(i) << " ";
}
cout << endl;


//字符修改
str[0] = 'x';
str.at(1) = 'x';
cout << str << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：string字符串中单个字符存取有两种方式，利用 [ ] 或 at
3.1.8 string插入和删除
功能描述：
对string字符串进行插入和删除字符操作
函数原型：
string& insert(int pos, const char* s); //插入字符串
string& insert(int pos, const string& str); //插入字符串
string& insert(int pos, int n, char c); //在指定位置插入n个字符c
string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符
示例：
//字符串插入和删除
void test01()
{
string str = “hello”;
str.insert(1, “111”);
cout << str << endl;

str.erase(1, 3);  //从1号位置开始3个字符
cout << str << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**插入和删除的起始下标都是从0开始
3.1.9 string子串
功能描述：
从字符串中获取想要的子串
函数原型：
string substr(int pos = 0, int n = npos) const; //返回由pos开始的n个字符组成的字符串
示例：
//子串
void test01()
{

string str = "abcdefg";
string subStr = str.substr(1, 3);
cout << "subStr = " << subStr << endl;

string email = "[email protected]";
int pos = email.find("@");
string username = email.substr(0, pos);
cout << "username: " << username << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**灵活的运用求子串功能，可以在实际开发中获取有效的信息
3.2 vector容器
3.2.1 vector基本概念
功能：
vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组
vector与普通数组区别：
不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展
动态扩展：
并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间

vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器
3.2.2 vector构造函数
功能描述：
创建vector容器
函数原型：
vector v; //采用模板实现类实现，默认构造函数
vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
vector(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
vector(const vector &vec); //拷贝构造函数。
示例：
#include

void printVector(vector& v) {

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

void test01()
{
vector v1; //无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);

vector v2(v1.begin(), v1.end());
printVector(v2);

vector v3(10, 100);
printVector(v3);

vector v4(v3);
printVector(v4);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可
3.2.3 vector赋值操作
功能描述：
给vector容器进行赋值
函数原型：
vector& operator=(const vector &vec);//重载等号操作符
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
示例：
#include

void printVector(vector& v) {

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

//赋值操作
void test01()
{
vector v1; //无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);

vectorv2;
v2 = v1;
printVector(v2);

vectorv3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end());
printVector(v3);

vectorv4;
v4.assign(10, 100);
printVector(v4);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结： vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以
3.2.4 vector容量和大小
功能描述：
对vector容器的容量和大小操作
函数原型：
empty(); //判断容器是否为空
capacity(); //容器的容量
size(); //返回容器中元素的个数
resize(int num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。
​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。
​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
示例：
#include

void printVector(vector& v) {

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

void test01()
{
vector v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
if (v1.empty())
{
cout << “v1为空” << endl;
}
else
{
cout << “v1不为空” << endl;
cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
}

//resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充
v1.resize(15,10);
printVector(v1);

//resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除
v1.resize(5);
printVector(v1);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：
判断是否为空 — empty
返回元素个数 — size
返回容器容量 — capacity
重新指定大小 — resize
3.2.5 vector插入和删除
功能描述：
对vector容器进行插入、删除操作
函数原型：
push_back(ele); //尾部插入元素ele
pop_back(); //删除最后一个元素
insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素
clear(); //删除容器中所有元素
示例：
#include

void printVector(vector& v) {

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

//插入和删除
void test01()
{
vector v1;
//尾插
v1.push_back(10);
v1.push_back(20);
v1.push_back(30);
v1.push_back(40);
v1.push_back(50);
printVector(v1);
//尾删
v1.pop_back();
printVector(v1);
//插入
v1.insert(v1.begin(), 100);
printVector(v1);

v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
printVector(v1);

//删除
v1.erase(v1.begin());
printVector(v1);

//清空
v1.erase(v1.begin(), v1.end());
v1.clear();
printVector(v1);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
尾插 — push_back
尾删 — pop_back
插入 — insert (位置迭代器)
删除 — erase （位置迭代器）
清空 — clear
3.2.6 vector数据存取
功能描述：
对vector中的数据的存取操作
函数原型：
at(int idx); //返回索引idx所指的数据
operator[]; //返回索引idx所指的数据
front(); //返回容器中第一个数据元素
back(); //返回容器中最后一个数据元素
示例：
#include

void test01()
{
vectorv1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}

for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
	cout << v1[i] << " ";
}
cout << endl;

for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
	cout << v1.at(i) << " ";
}
cout << endl;

cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl;
cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
除了用迭代器获取vector容器中元素，[ ]和at也可以
front返回容器第一个元素
back返回容器最后一个元素
3.2.7 vector互换容器
功能描述：
实现两个容器内元素进行互换
函数原型：
swap(vec); // 将vec与本身的元素互换
示例：
#include

void printVector(vector& v) {

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

void test01()
{
vectorv1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);

vectorv2;
for (int i = 10; i > 0; i--)
{
	v2.push_back(i);
}
printVector(v2);

//互换容器
cout << "互换后" << endl;
v1.swap(v2);
printVector(v1);
printVector(v2);

}

void test02()
{
vector v;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
v.push_back(i);
}

cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;

v.resize(3);

cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;

//收缩内存
vector(v).swap(v); //匿名对象

cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;

}

int main() {

test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}

总结：swap可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果
3.2.8 vector预留空间
功能描述：
减少vector在动态扩展容量时的扩展次数
函数原型：
reserve(int len);//容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。
​
示例：
#include

void test01()
{
vector v;

//预留空间
v.reserve(100000);

int num = 0;
int* p = NULL;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
	v.push_back(i);
	if (p != &v[0]) {
		p = &v[0];
		num++;
	}
}

cout << "num:" << num << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间
3.3 deque容器
3.3.1 deque容器基本概念
功能：
双端数组，可以对头端进行插入删除操作
deque与vector区别：
vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快
vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关

deque内部工作原理:
deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据
中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间

deque容器的迭代器也是支持随机访问的
3.3.2 deque构造函数
功能描述：
deque容器构造
函数原型：
deque deqT; //默认构造形式
deque(beg, end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
deque(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
deque(const deque &deq); //拷贝构造函数
示例：
#include

void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";

}
cout << endl;

}
//deque构造
void test01() {

deque d1; //无参构造函数
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
	d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
deque d2(d1.begin(),d1.end());
printDeque(d2);

dequed3(10,100);
printDeque(d3);

dequed4 = d3;
printDeque(d4);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可
3.3.3 deque赋值操作
功能描述：
给deque容器进行赋值
函数原型：
deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
示例：
#include

void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";

}
cout << endl;

}
//赋值操作
void test01()
{
deque d1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);

dequed2;
d2 = d1;
printDeque(d2);

dequed3;
d3.assign(d1.begin(), d1.end());
printDeque(d3);

dequed4;
d4.assign(10, 100);
printDeque(d4);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握
3.3.4 deque大小操作
功能描述：
对deque容器的大小进行操作
函数原型：
deque.empty(); //判断容器是否为空
deque.size(); //返回容器中元素的个数
deque.resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置。
​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
deque.resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。
​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
​
示例：
#include

void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";

}
cout << endl;

}

//大小操作
void test01()
{
deque d1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);

//判断容器是否为空
if (d1.empty()) {
	cout << "d1为空!" << endl;
}
else {
	cout << "d1不为空!" << endl;
	//统计大小
	cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;
}

//重新指定大小
d1.resize(15, 1);
printDeque(d1);

d1.resize(5);
printDeque(d1);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
deque没有容量的概念
判断是否为空 — empty
返回元素个数 — size
重新指定个数 — resize
3.3.5 deque 插入和删除
功能描述：
向deque容器中插入和删除数据
函数原型：
两端插入操作：
push_back(elem); //在容器尾部添加一个数据
push_front(elem); //在容器头部插入一个数据
pop_back(); //删除容器最后一个数据
pop_front(); //删除容器第一个数据
指定位置操作：
insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear(); //清空容器的所有数据
erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos); //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
​
​
示例：
#include

void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";

}
cout << endl;

}
//两端操作
void test01()
{
deque d;
//尾插
d.push_back(10);
d.push_back(20);
//头插
d.push_front(100);
d.push_front(200);

printDeque(d);

//尾删
d.pop_back();
//头删
d.pop_front();
printDeque(d);

}

//插入
void test02()
{
deque d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
printDeque(d);

d.insert(d.begin(), 1000);
printDeque(d);

d.insert(d.begin(), 2,10000);
printDeque(d);

dequed2;
d2.push_back(1);
d2.push_back(2);
d2.push_back(3);

d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
printDeque(d);

}

//删除
void test03()
{
deque d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
printDeque(d);

d.erase(d.begin());
printDeque(d);

d.erase(d.begin(), d.end());
d.clear();
printDeque(d);

}

int main() {

//test01();

//test02();

test03();

system("pause");

return 0;

}

总结：
插入和删除提供的位置是迭代器！
尾插 — push_back
尾删 — pop_back
头插 — push_front
头删 — pop_front
3.3.6 deque 数据存取
功能描述：
对deque 中的数据的存取操作
函数原型：
at(int idx); //返回索引idx所指的数据
operator[]; //返回索引idx所指的数据
front(); //返回容器中第一个数据元素
back(); //返回容器中最后一个数据元素
示例：
#include

void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";

}
cout << endl;

}

//数据存取
void test01()
{

deque d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);

for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
	cout << d[i] << " ";
}
cout << endl;


for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
	cout << d.at(i) << " ";
}
cout << endl;

cout << "front:" << d.front() << endl;

cout << "back:" << d.back() << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
除了用迭代器获取deque容器中元素，[ ]和at也可以
front返回容器第一个元素
back返回容器最后一个元素
3.3.7 deque 排序
功能描述：
利用算法实现对deque容器进行排序
算法：
sort(iterator beg, iterator end) //对beg和end区间内元素进行排序
示例：
#include
#include

void printDeque(const deque& d)
{
for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";

}
cout << endl;

}

void test01()
{

deque d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);

printDeque(d);
sort(d.begin(), d.end());
printDeque(d);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件 algorithm即可
3.4 案例-评委打分
3.4.1 案例描述
有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。
3.4.2 实现步骤
创建五名选手，放到vector中
遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评分打分存到deque容器中
sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分
deque容器遍历一遍，累加总分
获取平均分
示例代码：
//选手类
class Person
{
public:
Person(string name, int score)
{
this->m_Name = name;
this->m_Score = score;
}

string m_Name; //姓名
int m_Score;  //平均分

};

void createPerson(vector&v)
{
string nameSeed = “ABCDE”;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
string name = “选手”;
name += nameSeed[i];

	int score = 0;

	Person p(name, score);

	//将创建的person对象 放入到容器中
	v.push_back(p);
}

}

//打分
void setScore(vector&v)
{
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
//将评委的分数 放入到deque容器中
dequed;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
int score = rand() % 41 + 60; // 60 ~ 100
d.push_back(score);
}

	//cout << "选手： " << it->m_Name << " 打分： " << endl;
	//for (deque::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
	//{
	//	cout << *dit << " ";
	//}
	//cout << endl;

	//排序
	sort(d.begin(), d.end());

	//去除最高和最低分
	d.pop_back();
	d.pop_front();

	//取平均分
	int sum = 0;
	for (deque::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
	{
		sum += *dit; //累加每个评委的分数
	}

	int avg = sum / d.size();

	//将平均分 赋值给选手身上
	it->m_Score = avg;
}

}

void showScore(vector&v)
{
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 平均分： " << it->m_Score << endl;
}
}

int main() {

//随机数种子
srand((unsigned int)time(NULL));

//1、创建5名选手
vectorv;  //存放选手容器
createPerson(v);

//测试
//for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
//{
//	cout << "姓名： " << (*it).m_Name << " 分数： " << (*it).m_Score << endl;
//}

//2、给5名选手打分
setScore(v);

//3、显示最后得分
showScore(v);

system("pause");

return 0;

}
总结： 选取不同的容器操作数据，可以提升代码的效率
3.5 stack容器
3.5.1 stack 基本概念
概念：stack是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构，它只有一个出口

栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为
栈中进入数据称为 — 入栈 push
栈中弹出数据称为 — 出栈 pop
生活中的栈：

3.5.2 stack 常用接口
功能描述：栈容器常用的对外接口
构造函数：
stack stk; //stack采用模板类实现， stack对象的默认构造形式
stack(const stack &stk); //拷贝构造函数
赋值操作：
stack& operator=(const stack &stk); //重载等号操作符
数据存取：
push(elem); //向栈顶添加元素
pop(); //从栈顶移除第一个元素
top(); //返回栈顶元素
大小操作：
empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小
示例：
#include

//栈容器常用接口
void test01()
{
//创建栈容器 栈容器必须符合先进后出
stack s;

//向栈中添加元素，叫做 压栈 入栈
s.push(10);
s.push(20);
s.push(30);

while (!s.empty()) {
	//输出栈顶元素
	cout << "栈顶元素为： " << s.top() << endl;
	//弹出栈顶元素
	s.pop();
}
cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
入栈 — push
出栈 — pop
返回栈顶 — top
判断栈是否为空 — empty
返回栈大小 — size
3.6 queue 容器
3.6.1 queue 基本概念
概念：Queue是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口

队列容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素
队列中只有队头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为
队列中进数据称为 — 入队 push
队列中出数据称为 — 出队 pop
生活中的队列：

3.6.2 queue 常用接口
功能描述：栈容器常用的对外接口
构造函数：
queue que; //queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式
queue(const queue &que); //拷贝构造函数
赋值操作：
queue& operator=(const queue &que); //重载等号操作符
数据存取：
push(elem); //往队尾添加元素
pop(); //从队头移除第一个元素
back(); //返回最后一个元素
front(); //返回第一个元素
大小操作：
empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小
示例：
#include
#include
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}

string m_Name;
int m_Age;

};

void test01() {

//创建队列
queue q;

//准备数据
Person p1("唐僧", 30);
Person p2("孙悟空", 1000);
Person p3("猪八戒", 900);
Person p4("沙僧", 800);

//向队列中添加元素  入队操作
q.push(p1);
q.push(p2);
q.push(p3);
q.push(p4);

//队列不提供迭代器，更不支持随机访问	
while (!q.empty()) {
	//输出队头元素
	cout << "队头元素-- 姓名： " << q.front().m_Name 
          << " 年龄： "<< q.front().m_Age << endl;
    
	cout << "队尾元素-- 姓名： " << q.back().m_Name  
          << " 年龄： " << q.back().m_Age << endl;
    
	cout << endl;
	//弹出队头元素
	q.pop();
}

cout << "队列大小为：" << q.size() << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
入队 — push
出队 — pop
返回队头元素 — front
返回队尾元素 — back
判断队是否为空 — empty
返回队列大小 — size
3.7 list容器
3.7.1 list基本概念
**功能：**将数据进行链式存储
链表（list）是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的
链表的组成：链表由一系列结点组成
结点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域
STL中的链表是一个双向循环链表

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器
list的优点：
采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素
list的缺点：
链表灵活，但是空间(指针域) 和 时间（遍历）额外耗费较大
List有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector是不成立的。
总结：STL中List和vector是两个最常被使用的容器，各有优缺点
3.7.2 list构造函数
功能描述：
创建list容器
函数原型：
list lst; //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：
list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
list(const list &lst); //拷贝构造函数。
示例：
#include

void printList(const list& L) {

for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

void test01()
{
listL1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);

printList(L1);

listL2(L1.begin(),L1.end());
printList(L2);

listL3(L2);
printList(L3);

listL4(10, 1000);
printList(L4);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：list构造方式同其他几个STL常用容器，熟练掌握即可
3.7.3 list 赋值和交换
功能描述：
给list容器进行赋值，以及交换list容器
函数原型：
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
swap(lst); //将lst与本身的元素互换。
示例：
#include

void printList(const list& L) {

for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

//赋值和交换
void test01()
{
listL1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
printList(L1);

//赋值
listL2;
L2 = L1;
printList(L2);

listL3;
L3.assign(L2.begin(), L2.end());
printList(L3);

listL4;
L4.assign(10, 100);
printList(L4);

}

//交换
void test02()
{

listL1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);

listL2;
L2.assign(10, 100);

cout << "交换前： " << endl;
printList(L1);
printList(L2);

cout << endl;

L1.swap(L2);

cout << "交换后： " << endl;
printList(L1);
printList(L2);

}

int main() {

//test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}
总结：list赋值和交换操作能够灵活运用即可
3.7.4 list 大小操作
功能描述：
对list容器的大小进行操作
函数原型：
size(); //返回容器中元素的个数
empty(); //判断容器是否为空
resize(num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。
​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。
​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例：
#include

void printList(const list& L) {

for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

//大小操作
void test01()
{
listL1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);

if (L1.empty())
{
	cout << "L1为空" << endl;
}
else
{
	cout << "L1不为空" << endl;
	cout << "L1的大小为： " << L1.size() << endl;
}

//重新指定大小
L1.resize(10);
printList(L1);

L1.resize(2);
printList(L1);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
判断是否为空 — empty
返回元素个数 — size
重新指定个数 — resize
3.7.5 list 插入和删除
功能描述：
对list容器进行数据的插入和删除
函数原型：
push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。
示例：
#include

void printList(const list& L) {

for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

//插入和删除
void test01()
{
list L;
//尾插
L.push_back(10);
L.push_back(20);
L.push_back(30);
//头插
L.push_front(100);
L.push_front(200);
L.push_front(300);

printList(L);

//尾删
L.pop_back();
printList(L);

//头删
L.pop_front();
printList(L);

//插入
list::iterator it = L.begin();
L.insert(++it, 1000);
printList(L);

//删除
it = L.begin();
L.erase(++it);
printList(L);

//移除
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
printList(L);
L.remove(10000);
printList(L);

//清空
L.clear();
printList(L);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
尾插 — push_back
尾删 — pop_back
头插 — push_front
头删 — pop_front
插入 — insert
删除 — erase
移除 — remove
清空 — clear
3.7.6 list 数据存取
功能描述：
对list容器中数据进行存取
函数原型：
front(); //返回第一个元素。
back(); //返回最后一个元素。
示例：
#include

//数据存取
void test01()
{
listL1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);

//cout << L1.at(0) << endl;//错误 不支持at访问数据
//cout << L1[0] << endl; //错误  不支持[]方式访问数据
cout << "第一个元素为： " << L1.front() << endl;
cout << "最后一个元素为： " << L1.back() << endl;

//list容器的迭代器是双向迭代器，不支持随机访问
list::iterator it = L1.begin();
//it = it + 1;//错误，不可以跳跃访问，即使是+1

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：
list容器中不可以通过[]或者at方式访问数据
返回第一个元素 — front
返回最后一个元素 — back
3.7.7 list 反转和排序
功能描述：
将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序
函数原型：
reverse(); //反转链表
sort(); //链表排序
示例：
void printList(const list& L) {

for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

bool myCompare(int val1 , int val2)
{
return val1 > val2;
}

//反转和排序
void test01()
{
list L;
L.push_back(90);
L.push_back(30);
L.push_back(20);
L.push_back(70);
printList(L);

//反转容器的元素
L.reverse();
printList(L);

//排序
L.sort(); //默认的排序规则 从小到大
printList(L);

L.sort(myCompare); //指定规则，从大到小
printList(L);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
反转 — reverse
排序 — sort （成员函数）
3.7.8 排序案例
案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高
排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序
示例：
#include
#include
class Person {
public:
Person(string name, int age , int height) {
m_Name = name;
m_Age = age;
m_Height = height;
}

public:
string m_Name; //姓名
int m_Age; //年龄
int m_Height; //身高
};

bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2) {

if (p1.m_Age == p2.m_Age) {
	return p1.m_Height  > p2.m_Height;
}
else
{
	return  p1.m_Age < p2.m_Age;
}

}

void test01() {

list L;

Person p1("刘备", 35 , 175);
Person p2("曹操", 45 , 180);
Person p3("孙权", 40 , 170);
Person p4("赵云", 25 , 190);
Person p5("张飞", 35 , 160);
Person p6("关羽", 35 , 200);

L.push_back(p1);
L.push_back(p2);
L.push_back(p3);
L.push_back(p4);
L.push_back(p5);
L.push_back(p6);

for (list::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
	cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age 
          << " 身高： " << it->m_Height << endl;
}

cout << "---------------------------------" << endl;
L.sort(ComparePerson); //排序

for (list::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
	cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age 
          << " 身高： " << it->m_Height << endl;
}

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
对于自定义数据类型，必须要指定排序规则，否则编译器不知道如何进行排序
高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定，并不复杂
3.8 set/ multiset 容器
3.8.1 set基本概念
简介：
所有元素都会在插入时自动被排序
本质：
set/multiset属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。
set和multiset区别：
set不允许容器中有重复的元素
multiset允许容器中有重复的元素
3.8.2 set构造和赋值
功能描述：创建set容器以及赋值
构造：
set st; //默认构造函数：
set(const set &st); //拷贝构造函数
赋值：
set& operator=(const set &st); //重载等号操作符
示例：
#include

void printSet(set & s)
{
for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}

//构造和赋值
void test01()
{
set s1;

s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
printSet(s1);

//拷贝构造
sets2(s1);
printSet(s2);

//赋值
sets3;
s3 = s2;
printSet(s3);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
set容器插入数据时用insert
set容器插入数据的数据会自动排序
3.8.3 set大小和交换
功能描述：
统计set容器大小以及交换set容器
函数原型：
size(); //返回容器中元素的数目
empty(); //判断容器是否为空
swap(st); //交换两个集合容器
示例：
#include

void printSet(set & s)
{
for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}

//大小
void test01()
{

set s1;

s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);

if (s1.empty())
{
	cout << "s1为空" << endl;
}
else
{
	cout << "s1不为空" << endl;
	cout << "s1的大小为： " << s1.size() << endl;
}

}

//交换
void test02()
{
set s1;

s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);

set s2;

s2.insert(100);
s2.insert(300);
s2.insert(200);
s2.insert(400);

cout << "交换前" << endl;
printSet(s1);
printSet(s2);
cout << endl;

cout << "交换后" << endl;
s1.swap(s2);
printSet(s1);
printSet(s2);

}

int main() {

//test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}
总结：
统计大小 — size
判断是否为空 — empty
交换容器 — swap
3.8.4 set插入和删除
功能描述：
set容器进行插入数据和删除数据
函数原型：
insert(elem); //在容器中插入元素。
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
erase(elem); //删除容器中值为elem的元素。
示例：
#include

void printSet(set & s)
{
for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}

//插入和删除
void test01()
{
set s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
printSet(s1);

//删除
s1.erase(s1.begin());
printSet(s1);

s1.erase(30);
printSet(s1);

//清空
//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
s1.clear();
printSet(s1);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
插入 — insert
删除 — erase
清空 — clear
3.8.5 set查找和统计
功能描述：
对set容器进行查找数据以及统计数据
函数原型：
find(key); //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
count(key); //统计key的元素个数
示例：
#include

//查找和统计
void test01()
{
set s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);

//查找
set::iterator pos = s1.find(30);

if (pos != s1.end())
{
	cout << "找到了元素 ： " << *pos << endl;
}
else
{
	cout << "未找到元素" << endl;
}

//统计
int num = s1.count(30);
cout << "num = " << num << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
查找 — find （返回的是迭代器）
统计 — count （对于set，结果为0或者1）
3.8.6 set和multiset区别
学习目标：
掌握set和multiset的区别
区别：
set不可以插入重复数据，而multiset可以
set插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据
示例：
#include

//set和multiset区别
void test01()
{
set s;
pair ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << “第一次插入成功!” << endl;
}
else {
cout << “第一次插入失败!” << endl;
}

ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
	cout << "第二次插入成功!" << endl;
}
else {
	cout << "第二次插入失败!" << endl;
}

//multiset
multiset ms;
ms.insert(10);
ms.insert(10);

for (multiset::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
如果不允许插入重复数据可以利用set
如果需要插入重复数据利用multiset
3.8.7 pair对组创建
功能描述：
成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据
两种创建方式：
pair p ( value1, value2 );
pair p = make_pair( value1, value2 );
示例：
#include

//对组创建
void test01()
{
pair p(string(“Tom”), 20);
cout << "姓名： " << p.first << " 年龄： " << p.second << endl;

pair p2 = make_pair("Jerry", 10);
cout << "姓名： " << p2.first << " 年龄： " << p2.second << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
两种方式都可以创建对组，记住一种即可
3.8.8 set容器排序
学习目标：
set容器默认排序规则为从小到大，掌握如何改变排序规则
主要技术点：
利用仿函数，可以改变排序规则
示例一 set存放内置数据类型
#include

class MyCompare
{
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2;
}
};
void test01()
{
set s1;
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
s1.insert(50);

//默认从小到大
for (set::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

//指定排序规则
set s2;
s2.insert(10);
s2.insert(40);
s2.insert(20);
s2.insert(30);
s2.insert(50);

for (set::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：利用仿函数可以指定set容器的排序规则
示例二 set存放自定义数据类型
#include
#include

class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}

string m_Name;
int m_Age;

};
class comparePerson
{
public:
bool operator()(const Person& p1, const Person &p2)
{
//按照年龄进行排序 降序
return p1.m_Age > p2.m_Age;
}
};

void test01()
{
set s;

Person p1("刘备", 23);
Person p2("关羽", 27);
Person p3("张飞", 25);
Person p4("赵云", 21);

s.insert(p1);
s.insert(p2);
s.insert(p3);
s.insert(p4);

for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
	cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age << endl;
}

}
int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
对于自定义数据类型，set必须指定排序规则才可以插入数据
3.9 map/ multimap容器
3.9.1 map基本概念
简介：
map中所有元素都是pair
pair中第一个元素为key（键值），起到索引作用，第二个元素为value（实值）
所有元素都会根据元素的键值自动排序
本质：
map/multimap属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。
优点：
可以根据key值快速找到value值
map和multimap区别：
map不允许容器中有重复key值元素
multimap允许容器中有重复key值元素
3.9.2 map构造和赋值
功能描述：
对map容器进行构造和赋值操作
函数原型：
构造：
map mp; //map默认构造函数:
map(const map &mp); //拷贝构造函数
赋值：
map& operator=(const map &mp); //重载等号操作符
示例：
#include

void printMap(map&m)
{
for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
{
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}

void test01()
{
mapm; //默认构造
m.insert(pair(1, 10));
m.insert(pair(2, 20));
m.insert(pair(3, 30));
printMap(m);

mapm2(m); //拷贝构造
printMap(m2);

mapm3;
m3 = m2; //赋值
printMap(m3);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：map中所有元素都是成对出现，插入数据时候要使用对组
3.9.3 map大小和交换
功能描述：
统计map容器大小以及交换map容器
函数原型：
size(); //返回容器中元素的数目
empty(); //判断容器是否为空
swap(st); //交换两个集合容器
示例：
#include

void printMap(map&m)
{
for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
{
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}

void test01()
{
mapm;
m.insert(pair(1, 10));
m.insert(pair(2, 20));
m.insert(pair(3, 30));

if (m.empty())
{
	cout << "m为空" << endl;
}
else
{
	cout << "m不为空" << endl;
	cout << "m的大小为： " << m.size() << endl;
}

}

//交换
void test02()
{
mapm;
m.insert(pair(1, 10));
m.insert(pair(2, 20));
m.insert(pair(3, 30));

mapm2;
m2.insert(pair(4, 100));
m2.insert(pair(5, 200));
m2.insert(pair(6, 300));

cout << "交换前" << endl;
printMap(m);
printMap(m2);

cout << "交换后" << endl;
m.swap(m2);
printMap(m);
printMap(m2);

}

int main() {

test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}
总结：
统计大小 — size
判断是否为空 — empty
交换容器 — swap
3.9.4 map插入和删除
功能描述：
map容器进行插入数据和删除数据
函数原型：
insert(elem); //在容器中插入元素。
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
erase(key); //删除容器中值为key的元素。
示例：
#include

void printMap(map&m)
{
for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
{
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}

void test01()
{
//插入
map m;
//第一种插入方式
m.insert(pair(1, 10));
//第二种插入方式
m.insert(make_pair(2, 20));
//第三种插入方式
m.insert(map::value_type(3, 30));
//第四种插入方式
m[4] = 40;
printMap(m);

//删除
m.erase(m.begin());
printMap(m);

m.erase(3);
printMap(m);

//清空
m.erase(m.begin(),m.end());
m.clear();
printMap(m);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
map插入方式很多，记住其一即可
插入 — insert
删除 — erase
清空 — clear
3.9.5 map查找和统计
功能描述：
对map容器进行查找数据以及统计数据
函数原型：
find(key); //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();
count(key); //统计key的元素个数
示例：
#include

//查找和统计
void test01()
{
mapm;
m.insert(pair(1, 10));
m.insert(pair(2, 20));
m.insert(pair(3, 30));

//查找
map::iterator pos = m.find(3);

if (pos != m.end())
{
	cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;
}
else
{
	cout << "未找到元素" << endl;
}

//统计
int num = m.count(3);
cout << "num = " << num << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
查找 — find （返回的是迭代器）
统计 — count （对于map，结果为0或者1）
3.9.6 map容器排序
学习目标：
map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序，掌握如何改变排序规则
主要技术点:
利用仿函数，可以改变排序规则
示例：
#include

class MyCompare {
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2;
}
};

void test01()
{
//默认从小到大排序
//利用仿函数实现从大到小排序
map m;

m.insert(make_pair(1, 10));
m.insert(make_pair(2, 20));
m.insert(make_pair(3, 30));
m.insert(make_pair(4, 40));
m.insert(make_pair(5, 50));

for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
	cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;
}

}
int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
利用仿函数可以指定map容器的排序规则
对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则,同set容器
3.10 案例-员工分组
3.10.1 案例描述
公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发
随机给10名员工分配部门和工资
通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
分部门显示员工信息
3.10.2 实现步骤
创建10名员工，放到vector中
遍历vector容器，取出每个员工，进行随机分组
分组后，将员工部门编号作为key，具体员工作为value，放入到multimap容器中
分部门显示员工信息
案例代码：
#include
using namespace std;
#include
#include
#include
#include

/*

  • 公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
  • 员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发
  • 随机给10名员工分配部门和工资
  • 通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
  • 分部门显示员工信息
    */

#define CEHUA 0
#define MEISHU 1
#define YANFA 2

class Worker
{
public:
string m_Name;
int m_Salary;
};

void createWorker(vector&v)
{
string nameSeed = “ABCDEFGHIJ”;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Worker worker;
worker.m_Name = “员工”;
worker.m_Name += nameSeed[i];

	worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000; // 10000 ~ 19999
	//将员工放入到容器中
	v.push_back(worker);
}

}

//员工分组
void setGroup(vector&v,multimap&m)
{
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
//产生随机部门编号
int deptId = rand() % 3; // 0 1 2

	//将员工插入到分组中
	//key部门编号，value具体员工
	m.insert(make_pair(deptId, *it));
}

}

void showWorkerByGourp(multimap&m)
{
// 0 A B C 1 D E 2 F G …
cout << “策划部门：” << endl;

multimap::iterator pos = m.find(CEHUA);
int count = m.count(CEHUA); // 统计具体人数
int index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++ , index++)
{
	cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
}

cout << "----------------------" << endl;
cout << "美术部门： " << endl;
pos = m.find(MEISHU);
count = m.count(MEISHU); // 统计具体人数
index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
{
	cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
}

cout << "----------------------" << endl;
cout << "研发部门： " << endl;
pos = m.find(YANFA);
count = m.count(YANFA); // 统计具体人数
index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
{
	cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
}

}

int main() {

srand((unsigned int)time(NULL));

//1、创建员工
vectorvWorker;
createWorker(vWorker);

//2、员工分组
multimapmWorker;
setGroup(vWorker, mWorker);


//3、分组显示员工
showWorkerByGourp(mWorker);

////测试
//for (vector::iterator it = vWorker.begin(); it != vWorker.end(); it++)
//{
//	cout << "姓名： " << it->m_Name << " 工资： " << it->m_Salary << endl;
//}

system("pause");

return 0;

}
总结：
当数据以键值对形式存在，可以考虑用map 或 multimap
4 STL- 函数对象
4.1 函数对象
4.1.1 函数对象概念
概念：
重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象
函数对象使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫仿函数
本质：
函数对象(仿函数)是一个类，不是一个函数
4.1.2 函数对象使用
特点：
函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
函数对象可以作为参数传递
示例:
#include

//1、函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
class MyAdd
{
public :
int operator()(int v1,int v2)
{
return v1 + v2;
}
};

void test01()
{
MyAdd myAdd;
cout << myAdd(10, 10) << endl;
}

//2、函数对象可以有自己的状态
class MyPrint
{
public:
MyPrint()
{
count = 0;
}
void operator()(string test)
{
cout << test << endl;
count++; //统计使用次数
}

int count; //内部自己的状态

};
void test02()
{
MyPrint myPrint;
myPrint(“hello world”);
myPrint(“hello world”);
myPrint(“hello world”);
cout << "myPrint调用次数为： " << myPrint.count << endl;
}

//3、函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint &mp , string test)
{
mp(test);
}

void test03()
{
MyPrint myPrint;
doPrint(myPrint, “Hello C++”);
}

int main() {

//test01();
//test02();
test03();

system("pause");

return 0;

}
总结：
仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递。
4.2 谓词
4.2.1 谓词概念
概念：
返回bool类型的仿函数称为谓词
如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词
4.2.2 一元谓词
示例：
#include
#include

//1.一元谓词
struct GreaterFive{
bool operator()(int val) {
return val > 5;
}
};

void test01() {

vector v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
	v.push_back(i);
}

vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
if (it == v.end()) {
	cout << "没找到!" << endl;
}
else {
	cout << "找到:" << *it << endl;
}

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：参数只有一个的谓词，称为一元谓词
4.2.3 二元谓词
示例：
#include
#include
//二元谓词
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int num1, int num2)
{
return num1 > num2;
}
};

void test01()
{
vector v;
v.push_back(10);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(50);

//默认从小到大
sort(v.begin(), v.end());
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;
cout << "----------------------------" << endl;

//使用函数对象改变算法策略，排序从大到小
sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词
4.3 内建函数对象
4.3.1 内建函数对象意义
概念：
STL内建了一些函数对象
分类:
算术仿函数
关系仿函数
逻辑仿函数
用法：
这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同
使用内建函数对象，需要引入头文件 #include
4.3.2 算术仿函数
功能描述：
实现四则运算
其中negate是一元运算，其他都是二元运算
仿函数原型：
template T plus //加法仿函数
template T minus //减法仿函数
template T multiplies //乘法仿函数
template T divides //除法仿函数
template T modulus //取模仿函数
template T negate //取反仿函数
示例：
#include
//negate
void test01()
{
negate n;
cout << n(50) << endl;
}

//plus
void test02()
{
plus p;
cout << p(10, 20) << endl;
}

int main() {

test01();
test02();

system("pause");

return 0;

}
总结：使用内建函数对象时，需要引入头文件 #include
4.3.3 关系仿函数
功能描述：
实现关系对比
仿函数原型：
template bool equal_to //等于
template bool not_equal_to //不等于
template bool greater //大于
template bool greater_equal //大于等于
template bool less //小于
template bool less_equal //小于等于
示例：
#include
#include
#include

class MyCompare
{
public:
bool operator()(int v1,int v2)
{
return v1 > v2;
}
};
void test01()
{
vector v;

v.push_back(10);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
v.push_back(40);
v.push_back(20);

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

//自己实现仿函数
//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
//STL内建仿函数  大于仿函数
sort(v.begin(), v.end(), greater());

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：关系仿函数中最常用的就是greater<>大于
4.3.4 逻辑仿函数
功能描述：
实现逻辑运算
函数原型：
template bool logical_and //逻辑与
template bool logical_or //逻辑或
template bool logical_not //逻辑非
示例：
#include
#include
#include
void test01()
{
vector v;
v.push_back(true);
v.push_back(false);
v.push_back(true);
v.push_back(false);

for (vector::iterator it = v.begin();it!= v.end();it++)
{
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

//逻辑非  将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算
vector v2;
v2.resize(v.size());
transform(v.begin(), v.end(),  v2.begin(), logical_not());
for (vector::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
{
	cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可
5 STL- 常用算法
概述:
算法主要是由头文件 组成。
是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、 交换、查找、遍历操作、复制、修改等等
体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数
定义了一些模板类,用以声明函数对象。
5.1 常用遍历算法
学习目标：
掌握常用的遍历算法
算法简介：
for_each //遍历容器
transform //搬运容器到另一个容器中
5.1.1 for_each
功能描述：
实现遍历容器
函数原型：
for_each(iterator beg, iterator end, _func);
// 遍历算法 遍历容器元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _func 函数或者函数对象
示例：
#include
#include

//普通函数
void print01(int val)
{
cout << val << " ";
}
//函数对象
class print02
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

//for_each算法基本用法
void test01() {

vector v;
for (int i = 0; i < 10; i++) 
{
	v.push_back(i);
}

//遍历算法
for_each(v.begin(), v.end(), print01);
cout << endl;

for_each(v.begin(), v.end(), print02());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**for_each在实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握
5.1.2 transform
功能描述：
搬运容器到另一个容器中
函数原型：
transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);
//beg1 源容器开始迭代器
//end1 源容器结束迭代器
//beg2 目标容器开始迭代器
//_func 函数或者函数对象
示例：
#include
#include

//常用遍历算法 搬运 transform

class TransForm
{
public:
int operator()(int val)
{
return val;
}

};

class MyPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{
vectorv;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}

vectorvTarget; //目标容器

vTarget.resize(v.size()); // 目标容器需要提前开辟空间

transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm());

for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint());

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结： 搬运的目标容器必须要提前开辟空间，否则无法正常搬运
5.2 常用查找算法
学习目标：
掌握常用的查找算法
算法简介：
find //查找元素
find_if //按条件查找元素
adjacent_find //查找相邻重复元素
binary_search //二分查找法
count //统计元素个数
count_if //按条件统计元素个数
5.2.1 find
功能描述：
查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器end()
函数原型：
find(iterator beg, iterator end, value);
// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 查找的元素
示例：
#include
#include
#include
void test01() {

vector v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
	v.push_back(i + 1);
}
//查找容器中是否有 5 这个元素
vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);
if (it == v.end()) 
{
	cout << "没有找到!" << endl;
}
else 
{
	cout << "找到:" << *it << endl;
}

}

class Person {
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
//重载==
bool operator==(const Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return true;
}
return false;
}

public:
string m_Name;
int m_Age;
};

void test02() {

vector v;

//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);

v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);

vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2);
if (it == v.end()) 
{
	cout << "没有找到!" << endl;
}
else 
{
	cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
}

}
总结： 利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是迭代器
5.2.2 find_if
功能描述：
按条件查找元素
函数原型：
find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _Pred 函数或者谓词（返回bool类型的仿函数）
示例：
#include
#include
#include

//内置数据类型
class GreaterFive
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val > 5;
}
};

void test01() {

vector v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
	v.push_back(i + 1);
}

vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
if (it == v.end()) {
	cout << "没有找到!" << endl;
}
else {
	cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl;
}

}

//自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
public:
string m_Name;
int m_Age;
};

class Greater20
{
public:
bool operator()(Person &p)
{
return p.m_Age > 20;
}

};

void test02() {

vector v;

//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);

v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);

vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
if (it == v.end())
{
	cout << "没有找到!" << endl;
}
else
{
	cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
}

}

int main() {

//test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}
总结：find_if按条件查找使查找更加灵活，提供的仿函数可以改变不同的策略
5.2.3 adjacent_find
功能描述：
查找相邻重复元素
函数原型：
adjacent_find(iterator beg, iterator end);
// 查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
​
示例：
#include
#include

void test01()
{
vector v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(5);
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
v.push_back(3);

//查找相邻重复元素
vector::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
if (it == v.end()) {
	cout << "找不到!" << endl;
}
else {
	cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl;
}

}
总结：面试题中如果出现查找相邻重复元素，记得用STL中的adjacent_find算法
5.2.4 binary_search
功能描述：
查找指定元素是否存在
函数原型：
bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
// 查找指定的元素，查到 返回true 否则false
// 注意: 在无序序列中不可用
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 查找的元素
示例：
#include
#include

void test01()
{
vectorv;

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
	v.push_back(i);
}
//二分查找
bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(),2);
if (ret)
{
	cout << "找到了" << endl;
}
else
{
	cout << "未找到" << endl;
}

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**二分查找法查找效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列
5.2.5 count
功能描述：
统计元素个数
函数原型：
count(iterator beg, iterator end, value);
// 统计元素出现次数
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 统计的元素
示例：
#include
#include

//内置数据类型
void test01()
{
vector v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(4);

int num = count(v.begin(), v.end(), 4);

cout << "4的个数为： " << num << endl;

}

//自定义数据类型
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
bool operator==(const Person & p)
{
if (this->m_Age == p.m_Age)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
string m_Name;
int m_Age;
};

void test02()
{
vector v;

Person p1("刘备", 35);
Person p2("关羽", 35);
Person p3("张飞", 35);
Person p4("赵云", 30);
Person p5("曹操", 25);

v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);

Person p("诸葛亮",35);

int num = count(v.begin(), v.end(), p);
cout << "num = " << num << endl;

}
int main() {

//test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}
总结： 统计自定义数据类型时候，需要配合重载 operator==
5.2.6 count_if
功能描述：
按条件统计元素个数
函数原型：
count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
// 按条件统计元素出现次数
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _Pred 谓词
​
示例：
#include
#include

class Greater4
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val >= 4;
}
};

//内置数据类型
void test01()
{
vector v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(4);

int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4());

cout << "大于4的个数为： " << num << endl;

}

//自定义数据类型
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}

string m_Name;
int m_Age;

};

class AgeLess35
{
public:
bool operator()(const Person &p)
{
return p.m_Age < 35;
}
};
void test02()
{
vector v;

Person p1("刘备", 35);
Person p2("关羽", 35);
Person p3("张飞", 35);
Person p4("赵云", 30);
Person p5("曹操", 25);

v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);

int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35());
cout << "小于35岁的个数：" << num << endl;

}

int main() {

//test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**按值统计用count，按条件统计用count_if
5.3 常用排序算法
学习目标：
掌握常用的排序算法
算法简介：
sort //对容器内元素进行排序
random_shuffle //洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
merge // 容器元素合并，并存储到另一容器中
reverse // 反转指定范围的元素
5.3.1 sort
功能描述：
对容器内元素进行排序
函数原型：
sort(iterator beg, iterator end, _Pred);
// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _Pred 谓词
示例：
#include
#include

void myPrint(int val)
{
cout << val << " ";
}

void test01() {
vector v;
v.push_back(10);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
v.push_back(20);
v.push_back(40);

//sort默认从小到大排序
sort(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;

//从大到小排序
sort(v.begin(), v.end(), greater());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**sort属于开发中最常用的算法之一，需熟练掌握
5.3.2 random_shuffle
功能描述：
洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
函数原型：
random_shuffle(iterator beg, iterator end);
// 指定范围内的元素随机调整次序
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
​
示例：
#include
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{
srand((unsigned int)time(NULL));
vector v;
for(int i = 0 ; i < 10;i++)
{
v.push_back(i);
}
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;

//打乱顺序
random_shuffle(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**random_shuffle洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子
5.3.3 merge
功能描述：
两个容器元素合并，并存储到另一容器中
函数原型：
merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
// 容器元素合并，并存储到另一容器中
// 注意: 两个容器必须是有序的
// beg1 容器1开始迭代器 // end1 容器1结束迭代器 // beg2 容器2开始迭代器 // end2 容器2结束迭代器 // dest 目标容器开始迭代器
​
示例：
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{
vector v1;
vector v2;
for (int i = 0; i < 10 ; i++)
{
v1.push_back(i);
v2.push_back(i + 1);
}

vector vtarget;
//目标容器需要提前开辟空间
vtarget.resize(v1.size() + v2.size());
//合并  需要两个有序序列
merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vtarget.begin());
for_each(vtarget.begin(), vtarget.end(), myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**merge合并的两个容器必须的有序序列
5.3.4 reverse
功能描述：
将容器内元素进行反转
函数原型：
reverse(iterator beg, iterator end);
// 反转指定范围的元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
​
示例：
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{
vector v;
v.push_back(10);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
v.push_back(20);
v.push_back(40);

cout << "反转前： " << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;

cout << "反转后： " << endl;

reverse(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**reverse反转区间内元素，面试题可能涉及到
5.4 常用拷贝和替换算法
学习目标：
掌握常用的拷贝和替换算法
算法简介：
copy // 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
replace // 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
replace_if // 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
swap // 互换两个容器的元素
5.4.1 copy
功能描述：
容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
函数原型：
copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);
// 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// dest 目标起始迭代器
示例：
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{
vector v1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i + 1);
}
vector v2;
v2.resize(v1.size());
copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());

for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**利用copy算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间
5.4.2 replace
功能描述：
将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
函数原型：
replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);
// 将区间内旧元素 替换成 新元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// oldvalue 旧元素
// newvalue 新元素
示例：
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{
vector v;
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
v.push_back(10);
v.push_back(20);

cout << "替换前：" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;

//将容器中的20 替换成 2000
cout << "替换后：" << endl;
replace(v.begin(), v.end(), 20,2000);
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**replace会替换区间内满足条件的元素
5.4.3 replace_if
功能描述:
将区间内满足条件的元素，替换成指定元素
函数原型：
replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);
// 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// _pred 谓词
// newvalue 替换的新元素
示例：
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

class ReplaceGreater30
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val >= 30;
}

};

void test01()
{
vector v;
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
v.push_back(10);
v.push_back(20);

cout << "替换前：" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;

//将容器中大于等于的30 替换成 3000
cout << "替换后：" << endl;
replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 3000);
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**replace_if按条件查找，可以利用仿函数灵活筛选满足的条件
5.4.4 swap
功能描述：
互换两个容器的元素
函数原型：
swap(container c1, container c2);
// 互换两个容器的元素
// c1容器1
// c2容器2
​
示例：
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{
vector v1;
vector v2;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
v2.push_back(i+100);
}

cout << "交换前： " << endl;
for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
cout << endl;
for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
cout << endl;

cout << "交换后： " << endl;
swap(v1, v2);
for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
cout << endl;
for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**swap交换容器时，注意交换的容器要同种类型
5.5 常用算术生成算法
学习目标：
掌握常用的算术生成算法
注意：
算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为 #include
算法简介：
accumulate // 计算容器元素累计总和
fill // 向容器中添加元素
​
5.5.1 accumulate
功能描述：
计算区间内 容器元素累计总和
函数原型：
accumulate(iterator beg, iterator end, value);
// 计算容器元素累计总和
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 起始值
示例：
#include
#include
void test01()
{
vector v;
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
v.push_back(i);
}

int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);

cout << "total = " << total << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**accumulate使用时头文件注意是 numeric，这个算法很实用
5.5.2 fill
功能描述：
向容器中填充指定的元素
函数原型：
fill(iterator beg, iterator end, value);
// 向容器中填充元素
// beg 开始迭代器
// end 结束迭代器
// value 填充的值
示例：
#include
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{

vector v;
v.resize(10);
//填充
fill(v.begin(), v.end(), 100);

for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
**总结：**利用fill可以将容器区间内元素填充为 指定的值
5.6 常用集合算法
学习目标：
掌握常用的集合算法
算法简介：
set_intersection // 求两个容器的交集
set_union // 求两个容器的并集
set_difference // 求两个容器的差集
​
5.6.1 set_intersection
功能描述：
求两个容器的交集
函数原型：
set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
// 求两个集合的交集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// beg1 容器1开始迭代器 // end1 容器1结束迭代器 // beg2 容器2开始迭代器 // end2 容器2结束迭代器 // dest 目标容器开始迭代器
示例：
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{
vector v1;
vector v2;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
v2.push_back(i+5);
}

vector vTarget;
//取两个里面较小的值给目标容器开辟空间
vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));

//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
vector::iterator itEnd = 
    set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
求交集的两个集合必须的有序序列
目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值
set_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置
5.6.2 set_union
功能描述：
求两个集合的并集
函数原型：
set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
// 求两个集合的并集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// beg1 容器1开始迭代器 // end1 容器1结束迭代器 // beg2 容器2开始迭代器 // end2 容器2结束迭代器 // dest 目标容器开始迭代器
​
示例：
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{
vector v1;
vector v2;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
v2.push_back(i+5);
}

vector vTarget;
//取两个容器的和给目标容器开辟空间
vTarget.resize(v1.size() + v2.size());

//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
vector::iterator itEnd = 
    set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
求并集的两个集合必须的有序序列
目标容器开辟空间需要两个容器相加
set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置
5.6.3 set_difference
功能描述：
求两个集合的差集
函数原型：
set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
// 求两个集合的差集
// 注意:两个集合必须是有序序列
// beg1 容器1开始迭代器 // end1 容器1结束迭代器 // beg2 容器2开始迭代器 // end2 容器2结束迭代器 // dest 目标容器开始迭代器
​
示例：
#include
#include

class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};

void test01()
{
vector v1;
vector v2;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
v2.push_back(i+5);
}

vector vTarget;
//取两个里面较大的值给目标容器开辟空间
vTarget.resize( max(v1.size() , v2.size()));

//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
cout << "v1与v2的差集为： " << endl;
vector::iterator itEnd = 
    set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
cout << endl;


cout << "v2与v1的差集为： " << endl;
itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());
for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());
cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}
总结：
求差集的两个集合必须的有序序列
目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值
set_difference返回值既是差集中最后一个元素的位置
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