复试上机指南-C++STL(一)

前言

最近在准备复试，博主的复试是C/C++，考虑到C++自带的STL操作的方便性，所以选择了用C++作为机试的语言，预计会做成一个系列，内容包括但不限于：

1. STL：set、map、序列容器（vector、deque、list、array)、string类、容器适配器（stack、queue、priority_queue）
2. 常用的数据结构：链表、数组、栈、队列、树、图等常用的数据结构，部分会在前面的STL中涉及，就不在这重复了。
3. 常用算法：一是#incldue中包含的常用算法；二是关于贪心、动态规划等等。
4. 排序和搜索：会写一些比较常见或者重要的排序冒泡、选择、快排，线性搜索、二分搜索。因为排序在算法中直接使用sort（）即可，所以不会涉及太多，应对复试应该没问题。

本系列会按照是什么、为什么、常用的操作这三块来行文，希望大家看完可以提出宝贵的意见。

关于本文

第一篇主要介绍的是STL中的set、map、序列容器。

1 set

1.1 是什么

从现在开始我们将介绍set (集合)的使用。集合是一个简单直观的数学概念，即具有共同特征的事物的集合。除了没有单独的键，set 容器和 map 容器很相似。定义 set 的模板有 4 种，其中两种默认使用 less 来对元素排序，另外两种使用哈希值来保存元素。有序 set 的模板定义在 set 头文件中。既然是为了实战准备那么我就只介绍平时用的比较多的一种。

1.2 为什么

在机试中常用的是set这种，容器保存 T 类型的对象，而且保存的对象是唯一的，其中保存的元素是有序的，标粗的字体就是使用它的理由，在去除字符串、整数中重复的元素时，可以采取直接插入到set里面，在插入的过程中就会自动去掉重复的元素，并且输出的原有元素是按照从小到大拍好的（字符串按照asc||码表排序的）。

1.3 常用的操作

1.3.1 初始化

在使用时需要加上头文件#include//注意，STL头文件没有扩展名.h,代码示例如下：

#include   
 #include  
using namespace std;
int main()
{
    sets;
    return 0;
}

可对int进行修改，char、string都可以，在初始化结束后就可以利用s进行操作了。

1.3.2 插入、遍历等常用操作

插入

 #include 
 #include 

 using namespace std;
 
 int main()
 {
     int a[] = {1,2,3};
     set s;
     set::iterator iter;
     s.insert(a,a+3);
     for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; ++iter)
     {
         cout<<*iter<<" ";
     }
     cout<

上面这段程序中set::iterator iter;其中iterator是迭代器，用来在插入、遍历等操作中定位集合中元素的位置；在插入时可以是s.inset(1)代表将1插入到set中，而s.insert(a,a+3)是将数组a中的0-2的元素段插入到set中，我们平时在使用时，整数数组也好，字符数组也好或者是字符串，我们不会在一开始就赋好初值，往往都是根据题意自行输入，所以我们需要循环来不断地进行判断进行输入，例如：

while(i!=-1){
	cin>>i;
	s.insert(i);
}

遍历

在输出时，我们也会有固定的格式，比如上文中的：

 for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; iter++)
     {
         cout<<*iter<<" ";
     }

其中s.begin()返回set中的第一个元素；s.end()返回set中最后一个元素，用来判断循环是否结束；在输出时采用*iter类似于指针变量。

常用操作

下面介绍结几个常用的函数：

clear():删除容器中的所有元素
empty():判断容器是否为空
max_size():返回容器中可能包含的最大元素个数
size():返回当前容器中的元素的个数

使用的方法都是s.size()、s.max_size()、s.empty()。
重点讲解以下几个erase()//删除函数、find()//查找函数、equal_range()//返回一对定位器，分别表示第一个大于或等于给定关键值的元素和 第一个大于给定关键值的元素，这个返回值是一个pair类型，如果这一对定位器中哪个返回失败，就会等于end()的值。最后一个还未遇到过。

set numbers {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14};
n = numbers.erase(12);//删除12
n = numbers.erase(13);
numbers.clear();
set::iterator iter;
numbers.erase(iter)//删除定位器iterator指向的值。
numbers.erase(first,second)//删除定位器first和second之间的值。

set numbers {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14};
numbers.find(2)//会返回2所在的位置，若没有找到则会返回end()。

以上便是关于set常用的一些代码了，想要掌握的话还是需要实操，后面我会陆续贴出一些题目，供大家练习。

2 map

2.1 是什么

map是STL中的一个关联容器，说白了就是键值对，map其中第K可以称为关键字，每个关键字只能在map中出现一次，T称为该关键字的值，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。这里说下map内部数据的组织，map内部自建一颗红黑树(一 种非严格意义上的平衡二叉树)，这颗树具有对数据自动排序的功能，所以在map内部所有的数据都是有序的。

2.2 为什么

map会自动建立key-value对应，key和value可以是任意的你想要的类型，可以根据key值进行快速的查找，且查找速度相当快，比如有1000个记录，最多查找10次，1000000记录，最多查找20次；快速插入、快速删除、根据key的值修改value的值、遍历所有记录。
所以掌握好map对我们在以后的做题中会节省很多时间，带来方便的操作。

2.3 常用的操作

2.3.1 初始化

使用map得包含map类所在的头文件#include ，map对象是模板类，需要关键字和存储对象两个模板参数：map m;这样就定义了一个用int作为索引,并拥有相关联的指向string的指针。

2.3.2 插入、遍历等常用操作

插入

下面介绍2种插入的方式：

1. 用insert()函数插入

#include 

2.用数组插入

#include 

同set类似，在定义了mapmap mapStudent;之后，调用insert()函数进行插入，再插入的时候我们观察到mapStudent.insert(pair(1, "student_one"));是以1，“student_one”这样的键值对进行插入的。这两种插入的方法不同的地方在于，insert()在插入时，如果键值已经存在了就不能在继续插入了，但是数组却可以继续插入，键值对应的新的value可以覆盖之前的value。

遍历

1. 利用前向迭代器进行遍历，也就是iter=mapStudent.begin();iter!=mapStudent.end();iter++。在遍历时，同样map::iterator iter;写好迭代器，for(iter = mapStudent.begin(); iter != mapStudent.end(); iter++)循环从第一个开始，到最后一个结束，在输出时略有不同，cout<first<<' '<second<类似于指针分别输出iter指向的first也就是key，second也就是value。
2. 利用反向迭代器，for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)，rbegin()、rend()。
3. 利用数组进行输出for(int nindex = 1; nindex <= nSize; nindex++) cout<

大小

可以用size()函数，Int nSize = mapStudent.size();

查找获取关键字

用find函数来定位数据出现位置，它返回的一个迭代器，当数据出现时，它返回数据所在位置的迭代器，如果map中没有要查找的数据，它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器。查找map中是否包含某个关键字条目用find()方法，传入的参数是要查找的key，在这里需要提到的是begin()和end()两个成员，分别代表map对象中第一个条目和最后一个条目，这两个数据的类型是iterator。

map mapStudent;  
mapStudent.insert(pair(1, "student_one"));  
mapStudent.insert(pair(2, "student_two"));  
mapStudent.insert(pair(3, "student_three"));  
map::iterator iter;  
iter = mapStudent.find(1);  
if(iter != mapStudent.end())  
       cout<<"Find, the value is "<second<

删除元素

移除某个map中某个条目用erase()
该成员方法的定义如下：

iterator erase（iterator it);//通过迭代器对象删除
iterator erase（iterator first，iterator last）//删除一个范围类似set
size_type erase(const Key&key);//通过关键字删除
clear()就相当于enumMap.erase(enumMap.begin(),enumMap.end());

这里要用到erase函数，它有三个重载了的函数，下面在例子中详细说明它们的用法:

//如果要删除1,用迭代器删除  
  map::iterator iter;  
  iter = mapStudent.find(1);  
  mapStudent.erase(iter);  
  //如果要删除1，用关键字删除  
  int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1，否则返回0  
  //用迭代器，成片的删除  
  //一下代码把整个map清空  
  mapStudent.erase( mapStudent.begin(), mapStudent.end() );  
  //成片删除要注意的是，也是STL的特性，删除区间是一个前闭后开的集合

排序

map中的元素是自动按Key升序排序，所以不能对map用sort函数；
这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题，STL中默认是采用小于号来排序的，以上代码在排序上是不存在任何问题的，因为上面的关键字是int 型，它本身支持小于号运算，在一些特殊情况，比如关键字是一个结构体，涉及到排序就会出现问题，因为它没有小于号操作，insert等函数在编译的时候过 不去，下面给出两个方法解决这个问题。

#include   
#include   
#include 

以上便是关于map的一些基本操作了，大家还是需要实操的，后面会贴出来一些代码。这是个大佬。