耗时一周，一万字总结——C++提高编程二：：STL，确定不点个收藏？？？

目录

 

1，STL初识

1.1 目的

1.2 基本概念

1.3 STL六大组件

1.4 STL中的容器，算法，迭代器

1.5容器算法迭代器初始

1.5.1vector存放内存数据类型

1.5.2 Vector存放自定义数据类型

1.5.3 Vector容器嵌套容器

2，STL常用容器

2.1string容器

2.1.1string基本概念

2.1.2string构造函数

2.1.3string赋值操作

2.1.4string字符串拼接

2.1.5string查找和替换

2.1.6string字符串比较

2.1.7 string字符存取

2.1.8string插入和删除

2.1.9string子串

2.2vector容器

2.2.1 vector基本概念

2.2.2vector构造函数

2.2.3vector赋值操作

2.2.4vector容量和大小

2.2.5vector插入和删除

2.2.6vector数据存取

2.2.7vector互换容器

2.2.8预留空间

2.3deque容器

2.3.1deque容器基本概念

2.3.2deque构造函数

2.3.3deque赋值操作

2.3.4deque大小操作

2.3.5deque插入和删除

2.3.6deque数据存储

2.3.7deque排序

2.4stack容器

2.4.1stack的基本概念

2.4.2stack常用接口

2.5queue容器

2.5.1queue基本概念

2.5.2quene常用接口

2.6 list容器

2.6.1 list基本概念

2.6.2 list构造函数

2.6.3list赋值和交换

2.6.4 list大小操作

2.6.5list插入和删除

2.6.6 list数据存取

2.6.7 list反转与排序

2.7 set/mutiset容器

2.7.1 set基本概念

2.8.2 set构造和赋值

2.8.3set大小和交换

2.8.4 set插入和删除

2.8.5 set查找和统计

2.8.6 set和multise区别

2.8.7pair对组创建

2.8.8 set容器排序

2.9 map/multimap容器

2.9.1 map基本概念

2.9.2 map构造函数

2.9.3 map大小和交换

2.9.4 map插入和删除

2.9.5 map查找和统计

2.9.6 map容器排序

3，STL——函数对象

3.1函数对象

3.1.1函数对象概念

3.1.2函数对象使用

3.2谓词

3.2.1谓词概念

3.2.2一元谓词

3.2.3二元谓词

3.3内建函数对象

3.3.1内建函数对象意义

3.3.2算数仿函数

3.3.3关系仿函数

3.3.4逻辑仿函数

4，STL——常用算法

4.1常用遍历算法

4.1.1 for_each

4.1.2 transform

4.2常用查找算法（所有模板都一样）

4.2.1 find

4.2.2 find_if

4.2.3 adjacent_find

4.2.4 binary_search

4.2.5 count

4.2.6 count_if

4.3常用的排序算法

4.3.1 sort

4.3.2 random_shuffle

4.3.3 merge

4.3.4 reverse

4.4常用拷贝和替换算法

4.4.1 copy

4.4.2 replace

4.4.3 replace_if

4.5常用算术生成算法

4.5.1 accumulate

4.5.2 fill

4.6常用集合算法

4.6.1 set_intersection

4.6.2 set_union

4.6.3 set_different

---

1，STL初识

1.1 目的

为了创建一种可重复利用的东西，C++中的面向对象和泛型编程思想，就是复用性的提升

STL是为了建立数据库和算法的一套标准

1.2 基本概念

• STL:标准模板库
• STL从广义上分为：容器，算法，迭代器
• 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

1.3 STL六大组件

STL分为六大组件：容器，算法，迭代器，仿函数，适配器（配接器），空间配置器

1. 容器：各种数据结构，如vector，list，deque，set，mao等，用来存放数据
2. 算法：各种常用的算法，如sort，find，copy，for_each等
3. 迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂
4. 仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略
5. 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
6. 空间配置器：负责空间的配置与管理

1.4 STL中的容器，算法，迭代器

容器：就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来

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：用有限的步骤解决逻辑上或者数学上的问题

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：容器和算法之间的粘合剂

提供一种方法，使之能够依序寻找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

每个容器都有自己的迭代器

种类	功能	支持运算
输入迭代器	对数据只读访问	只读，支持++，==，--
输出迭代器	对数据只写访问	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，可以以跳跃式的方式访问任意数据，功能最强的迭代器	读写，支持++，--，[n]，-n，<，<=，>,>=

常用的迭代器种类为双向迭代器和随机访问迭代器

1.5容器算法迭代器初始

STL中最常用的容器为vector，可以理解为数组

1.5.1vector存放内存数据类型

容器：vector

算法：for_each

迭代器：vector::intertor

#include
using namespace std;

#include
#include

void show(int a)
{
	cout << a << endl;
}

void Test()
{
	//使用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 a;
	//向容器中放数据
	a.push_back(10);
	a.push_back(20);
	a.push_back(30);
	a.push_back(40);
	a.push_back(50);

	//每一个容器中都有自己的迭代器
	//a.begin()返回迭代器，这个迭代器指向容器中的第一个数据
	//a.end()返回迭代器，这个迭代器指向容器中的最后一个元素的下一个位置
	//vector::iterator 拿到vector这种容器的迭代类型
	vector::iterator P_begin = a.begin();
	vector::iterator P_end = a.end();

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

	//第二种遍历方式
	for (vector::iterator i = P_begin; i != P_end; i++)
	{
		cout << *i;
	}

	//第三种遍历方式
	//使用STL的遍历算法，头文件：algorithm
	for_each(P_begin, P_end, show);
}

int main()
{
	Test();
	system("pause");
	return 0;
}

1.5.2 Vector存放自定义数据类型

将数据类型变为自定义的，比如类和其他的自己定义出来的东西

#include
using namespace std;

#include
#include

class Person
{
public:
	Person(int a, int b)
	{
		this->a = a;
		this->b = b;
	}
	int a;
	int b;
};
void show(int a)
{
	cout << a << endl;
}


void Test()
{
	Person p1(10, 20);
	Person p2(10, 20);
	Person p3(10, 20);
	Person p4(10, 20);
	Person p5(10, 20);

	vector a;
	//向容器中放数据
	a.push_back(p1);
	a.push_back(p2);
	a.push_back(p3);
	a.push_back(p4);
	a.push_back(p5);

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

void Test1()
{
	Person p1(10, 20);
	Person p2(10, 20);
	Person p3(10, 20);
	Person p4(10, 20);
	Person p5(10, 20);

	vector a;
	//向容器中放数据
	a.push_back(&p1);
	a.push_back(&p2);
	a.push_back(&p3);
	a.push_back(&p4);
	a.push_back(&p5);

	for (vector::iterator i = a.begin(); i != a.end(); i++)
	{
		cout << (*i)->a << "    " << (*i)->b << endl;
	}
}

int main()
{
	Test();
	Test1();
	system("pause");
	return 0;
}

1.5.3 Vector容器嵌套容器

一个数组中嵌套一个小数组，类似于二维数组

#include
using namespace std;

#include
#include

void Test()
{
	vector> a;

	vector a1;
	vector a2;
	vector a3;
	vector a4;
	vector a5;

	for (int i = 0; i < 4; i++)
	{
		//向容器中放数据
		a1.push_back(i+1);
		a2.push_back(i+2);
		a3.push_back(i+3);
		a4.push_back(i+4);
		a5.push_back(i+5);
	}

	a.push_back(a1);
	a.push_back(a2);
	a.push_back(a3);
	a.push_back(a4);
	a.push_back(a5);

    //通过大容器，把所有数据遍历一遍
	for (vector>::iterator i = a.begin(); i != a.end(); i++)
	{
        //（*）it————容器vector
		for (vector::iterator j = (*i).begin(); j != (*i).end(); j++)
		{
			cout << *j <<"   ";
		}
		cout << endl;
	}
}

int main()
{
	Test();
	system("pause");
	return 0;
}

2，STL常用容器

注：下面几乎全部都是套用模板，所以有些地方未展示代码，都可以根据模板自己尝试

 

2.1string容器

2.1.1string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*的区别：

• 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内部封装了很多成员方法

2.1.2string构造函数

• string();         //创建一个空的字符串

string s1;

• string(const char *s);        //使用字符串s初始化

    const char *a = "hello world";
    string s2(a);

• string(const string &str);     //使用一个string对象初始化另一个string对象

    string s3(a);

• string(int n,char c);       //使用n个字符c初始化

string s4(5, 'a');

2.1.3string赋值操作

功能：

• 给string类型字符串进行赋值

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 s1=("hello world");

• string& operator=(const string*s);         //把字符串s赋值给当前的字符串

string s2=a;

• string& operator=(char c);                    //字符赋值给当前的字符串

string s3 = ("h");

• string& assign(const char*s);               //把字符串s赋值给当前的字符串

s4.assign(a);

• 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

  s5.append("hello world", 5);

• string& assign(const string*s);             //把字符串s赋给当前字符串

string s6;

s6.assign("hello world");

• string& assign(int n,const c);                //用n个字符c赋值给当前字符串

string s7(5, 'a');

2.1.4string字符串拼接

功能：

• 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

s1 += "hello";

• string& operator+=(const char c);     //重载+=操作符

s1 += ',';

• string& operator+=(const string& str);     //重载+=操作符

s1 += s2;

• string& append(const char* s);    //把字符串s连接到当前字符后才能结尾

s3.append("am");

• 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

s3.append("abcdef", 4);

• string& append(const string &s);     //同operator+=(const string& str);

s3.append(s2);

• 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

s3.append(s2, 0, 4);

2.1.5string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* str,int pos=0) const;      //查找s第一次出现位置，从pos开始查找

    const char *a1 = "wo";
    string a2 = "hello world";
    int b = a2.find(a1);

• 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 b = a2.find(a1, 2, 1);

• 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

    const char *a1 = "wo";
    string a2 = "hello worldwo";
    int b = a2.rfind(a1);

• 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 a2 = "hello world";
    a2.replace(1, 3, "aaaaa");

• 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

总结：

1. find查找是从左往右，rfind从右往左
2. find找到字符后返回查找的第一个字符位置，找不到返回-1
3. 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

2.1.6string字符串比较

功能介绍：

• 字符之间进行比较

比较方式：

• 字符串是按照字符的ASCLL码进行比较对比

1.  = 返回 0
2.  > 返回 1
3.  < 返回 -1

函数原型：

• int compare(const string &s) const;      //与字符串进行比较
• int compare(const char *s) const;       //与字符串进行比较

#include
using namespace std;
#include

int main()
{
	string a = "hello";
	string b = "hello";
	if (a.compare(b) == 0)
	{
		cout << "a与b相等" << endl;
	}
	else if (a.compare(b) == 1)
	{
		cout << "a大于b" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "a小于b" << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

总结：主要目的是判断是否相等，并不是判断谁大谁小

2.1.7 string字符存取

string中单个字符的存取方式有两种

• char &operator[](int n);      //通过[]方式取字符
• char &at(int n);       //通过at方式取字符

#include
using namespace std;
#include

int main()
{
	string a = "hello";

	for (int i = 0; i < a.size(); i++)
	{
		cout << a[i] << "  " << a.at(i) << endl;
	}
	a[0] = 'a';
	cout << a << endl;
	a.at(1) = 'a';
	cout << a << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

总结：利用“[ ]”和“at()”；

2.1.8string插入和删除

功能描述：

• 对string类型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 a = "hello";
    a.insert(1, "aaa");

• string &insert(int pos,const string&s);      //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

a.erase(1, 3);

2.1.9string子串

功能描述：

• 从字符串中获取想要的字串

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

    string a = "helloasdq";
    string b = a.substr(2, 5);

2.2vector容器

2.2.1 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容器是支持随机访问的迭代器

2.2.2vector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 a;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        a.push_back(i);
    }

• vector(v.begin(),v.end());       //将v[begin(),end()]区间中的元素拷贝给本身

    vectorb(a.begin(), a.end());

• vector(n,elem);           //构造函数将n个elem拷贝给本身

    vectorc(10, 100);

• vector(const vector &vec);           //拷贝构造函数

    vectord(c);

2.2.3vector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

    vectorb;
    b.assign(a.begin(), a.end());

• assign(beg,end);        //将[beg,end]区间中的数据拷贝赋值给本身

    vectorc;
    c = a;

• assign(n,elem);        //将n个elem拷贝赋值给本身

    vectord;
    d.assign(10, 100);

2.2.4vector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

    if (a.empty())
    {
        cout << "容器为空" << endl;
    }

• capacity();           //容器的容量

    cout << a.capacity() << endl;

• size();        //返回容器中元素的个数

    cout << a.size() << endl;

• resize(int num);      //重新指定元素的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置，如果变短，则超出部分删除

    a.resize(5);

• resize(int num,elem);     //重新指定容器长度，如果边长，则用elem填充，如果变短，则超出部分删除

    a.resize(3, 10);

2.2.5vector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

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

• pop_back();           //删除最后一个元素

    a.pop_back();

• insert(const_iterator pos,ele);        //迭代器指向位置pos插入元素ele

    a.insert(a.begin(), 100);

• insert(const_iterator pos,int count,ele);          //迭代器指向位置pos插入count个元素ele

    a.insert(a.begin(), 3, 100);

• erase(const_iterator pos);         //删除迭代器指向的元素

    a.erase(a.begin());

• erase(const_iterator start,const_iterator end);          //删除迭代器从start到end之间的元素

    a.erase(a.begin(), a.end());

• clear();           //删除容器中所有的元素

    a.clear();

2.2.6vector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();        //返回容器中第一个元素数据
• break();      //返回容器中最后一个数据元素

    cout << a[1];
    cout << a.at(1);
    cout << a.front();
    cout << a.back();

2.2.7vector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

    b.swap(a);   
    vector(a).swap(a);      //当容量过大，但是数据很少时，可以用这种方法收缩内存
    （通过匿名对象）

2.2.8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);      //容器中预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问

2.3deque容器

2.3.1deque容器基本概念

功能：

• 双端数组，可以对头部进行插入删除操作

deque和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比vector快
• vector访问元素时的速度会比deque快，这和两者内部是实现有关

deque内部工作原理：

       中控器用来维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据，如果一个缓冲区数据存满之后，则在中控器中开辟新的一块，维护新的一段缓冲器来保存数据。中控器中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使用了两个迭代器M_start和M_finish，对首个deque块和末deque块进行控制访问。迭代器iterator共有4个变量域，包括M_first、M_last、M_cur和M_node。M_node存放当前deque块的Map数据项地址，M_first和M_last分别存放该deque块的首尾元素的地址（M_last实际存放的是deque块的末尾字节的地址），M_cur则存放当前访问的deque双端队列的元素地址。

2.3.2deque构造函数

功能描述：

• deque容器构造

函数原型：

• deque deqT;        //默认构造函数

    deque a;
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        a.push_back(i);
    }

• deque(beg,end);        //构造函数将[beg，end]区间中的元素拷贝给本身

    dequeb(a.begin(),a.end());

• deque(n,len);        //构造函数将n个elem拷贝给本身

    dequec(10, 100);

• deque(const deque &deq);        //拷贝构造函数

    dequed(c);

2.3.3deque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);      //重载等号运算符

    dequed;
    d=a;

• assign(beg,end);          //将[beg,end]区间中的数据拷贝赋值给本身

    b.assign(a.begin(), a.end());

• assign(n,elem);        //将n个elem拷贝赋值给本身

    c.assign(10, 100);

2.3.4deque大小操作

功能描述：

• 对deque容器的大小进行操作

函数原型：（直接套用模板，没有展示代码部分）

• deque.empty();      //判断是否为空
• deque.size();       //返回容器中的个数
• deque.resize(num);         //重新指定个数，容器变长则填充默认值，容器变短，则超出部分删除
• deque.resize(num,elem);         //重新制定个数，容器变长则用elem填充，容器变短，则超出部分删除
• deque中没有容量的概念

2.3.5deque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：（代码实现直接套用模板）

两端插入操作：

• push_back(elem);
• push_front(elem);
• pop_back();
• pop_front();

指定位置操作：

• insert(pop,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     

    a.insert(a.begin(),10);
    a.insert(a.begin(), 5, 100);

• insert(pop,beg,end);           //在pos位置插入[beg，end]区间的数据，无返回值
• clear();          //清空所有数据
• 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，返回下一数据的位置

a.erase(a.begin() + 7);

• 插入删除提供的位置都是迭代器

2.3.6deque数据存储

功能描述：

• 对deque中的数据的存取操作

函数原型：（代码实现直接套用模板）

• at(int idx);          //返回索引idx所指向的数据
• operator[ ];          //返回索引idx所指向的数据
• 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

2.3.7deque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区间内数据进行排序

#include
using namespace std;
#include
#include    //标准算法头文件

void show(const deque&a)
{
	for (deque::const_iterator i = a.begin(); i != a.end(); i++)
	{
		cout << *i << " ";
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	deque a;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		a.push_back(i);
	}
	for (int i = 5; i < 10; i++)
	{
		a.push_front(i);
	}
	show(a);

	sort(a.begin(),a.end());
	show(a);
	system("pause");
	return 0;
}

注：

• 默认排序为从小到大排序
• 需要包含头文件：#include    //标准算法头文件

2.4stack容器

2.4.1stack的基本概念

概念：stack是一种先进后出的数据结构，它只有一个出口

栈中只有栈顶的元素才可以被外界使用，因此栈中不允许有遍历行为

• 栈中进入数据称为——入栈 push
• 栈中弹出数据称为——出栈 pop

2.4.2stack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 a;

• 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

    stack a;
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        a.push(i);
    }
    stack b(a);
    stackc;
    c= a;
    while (!a.empty())
    {
        cout << a.top() << endl;
        a.pop();
    }

2.5queue容器

2.5.1queue基本概念

概念：queue是一种先进先出的数据结构，他有两个出口

队列容器允许从队尾新增数据，从队头移除数据，只有队头和队尾才能被外界使用，所以不允许有遍历行为

• 队列中进数据称为——入队 push
• 队列中出数据称为——出队 pop

2.5.2quene常用接口

功能描述：

    队列容器常用的对外接口

构造函数：

• quene que;            //quene采用模板类实现，quene对象的默认构造形式
• quene(const quene &que);          //拷贝构造函数

赋值操作：

• quene operator=(const quene &stk)        //重载等号操作符

数据存取：

• push(elem);        //向队尾添加元素
• 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

        cout << a.front() << "  " << a.back() << endl;

大小操作：

• empty();        //判断容器是否为空
• size();        //返回容器的大小

2.6 list容器

2.6.1 list基本概念

功能：将数据进行链式存储

链表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表实现的

链表的组成：链表由一系列结点组成

结点的组成：一个是存储数据单元的数据域，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地址，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）额外消耗较大

list在插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器失效，这在vector是不成立的

2.6.2 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

2.6.3list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list与本身的元素互换

2.6.4 list大小操作

功能描述：

• 对list容器的大小进行操作

函数原型：（直接套用模板，没有展示代码部分）

• empty();      //判断是否为空
• size();       //返回容器中的个数
• resize(num);         //重新指定个数，容器变长则填充默认值，容器变短，则超出部分删除
• resize(num,elem);         //重新制定个数，容器变长则用elem填充，容器变短，则超出部分删除

2.6.5list插入和删除

功能描述：

• 向list容器中进行数据插入和删除

函数原型：（代码实现直接套用模板）

两端插入操作：

• push_back(elem);         //在容器尾部加一个元素
• push_front(elem);          //在容器开头插入一个元素
• pop_back();            //删除容器最后一个元素
• pop_front();         //从容器开头移除第一个元素
• insert(pop,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(pop,beg,end);           //在pos位置插入[beg，end]区间的数据，无返回值
• clear();          //清空所有数据
• 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，返回下一数据的位置
• remove(elem);          //删除容器中所有与elem值匹配的元素

2.6.6 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

#include
using namespace std;
#include
#include    //标准算法头文件


int main()
{
	list a;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		a.push_back(i);
	}
	list b(a);
	while (!a.empty())
	{
		cout << a.front() << "  " << a.back() << endl;
		a.pop_back();
	}
	b.erase(b.begin());
	cout << b.front() << endl;
	b.remove(3);

	system("pause");
	return 0;
}

2.6.7 list反转与排序

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（从小到大）

#include
using namespace std;
#include
#include    //标准算法头文件


int main()
{
	list a;
	a.push_front(40);
	a.push_front(20);
	a.push_front(30);
	a.push_front(10);
	a.push_front(90);
	a.push_front(60);
	listb;
	b = a;
	listc(b);
	while (!a.empty())
	{
		cout << a.front()<<" ";
		a.pop_front();
	}
	cout << endl;
	b.reverse();
	while (!b.empty())
	{
		cout << b.front() << "  ";
		b.pop_front();
	}
	cout << endl;
	c.sort();
	while (!c.empty())
	{
		cout << c.front() << "  ";
		c.pop_front();
	}
	system("pause");
	return 0;
}

2.7 set/mutiset容器

2.7.1 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multise区别：

• set不允许容器中有重复的元素
• multise允许容器中有重复的元素

2.8.2 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=(cosnt set &st)；  //重载等号操作符

2.8.3set大小和交换

功能描述：

• 统计set容器的大小以及交换set容器

函数原型：

• size();            //返回容器中元素的个数
• empty();            //判断容器是否为空
• swap(st);             //交换两个集合容器

2.8.4 set插入和删除

功能描述：

• set容器中插入和删除数据

函数原型：（代码实现直接套用模板）

• insert(elem);           //在容器中插入元素
• clear();          //清空所有数据
• earse(beg,end);            //删除[beg,end]区间的数据，返回下一个元素的迭代器
• earse(pos);         /删除pos迭代器所指的元素，返回下一元素的迭代器
• earse(elem);          //删除容器中值为elem的元素

    for (set::iterator i = a.begin(); i != a.end();i++)

2.8.5 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();
• cout(key);       //统计key的元素个数 

#include
using namespace std;
#include
#include    //标准算法头文件


int main()
{
	seta;
	a.insert(1);
	a.insert(2);
	a.insert(3);
	a.insert(3);         //数字重复，不会插入
	a.insert(4);
	a.insert(5);

	if (a.find(4) != a.end())
	{
		cout<<"找到数据：" << *a.find(4)<

2.8.6 set和multise区别

区别：

• set不可以插入重复数据，而multise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
• multise不会监测数据，因此可以插入重复数据

2.8.7pair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);

    pair a(10, 20);
    cout << a.first << "  " << a.second << endl;
    pair b=pair(10, 20);

2.8.8 set容器排序

1.内置数据类型

#include
using namespace std;
#include
#include

class Test
{
public:
	bool operator()(int val1, int val2)
	{
		return val1 > val2;
	}

};
int main()
{
	seta;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		a.insert(i);
	}
	for (set::iterator j = a.begin(); j != a.end(); j++)
	{
		cout << *j << "   ";
	}
	cout << endl;

	setb;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		b.insert(i);
	}
	for (set::iterator j = b.begin(); j != b.end(); j++)
	{
		cout << *j << "   ";
	}
	system("pause");
	return 0;
}

2，自定义数据类型

#include
using namespace std;
#include
#include
#include

class Test
{
public:
	Test(string a, int b)
	{
		this->a = a;
		this->b = b;
	}
	string a;
	int b;
};

class Test1
{
public:
	bool operator()(const Test &a1, const Test &a2)
	{
		return a1.b > a2.b;
	}
};

int main()
{
	Test p1("小明", 10);
	Test p2("小红", 20);
	Test p3("小华", 30);
	set s;
	s.insert(p1);
	s.insert(p2);
	s.insert(p3);
	for (set::iterator j = s.begin(); j != s.end(); j++)
	{
		cout << (*j).a<<"    "<<(*j).b<

2.9 map/multimap容器

2.9.1 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不允许容器有重复的key值元素
• multimap允许容器中有重复的key值元素

2.9.2 map构造函数

功能描述：

• 对map让其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

2.9.3 map大小和交换

功能描述：

• 统计map容器的大小以及交换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

2.9.4 map插入和删除

功能描述：

• map容器中插入和删除数据

函数原型：（代码实现直接套用模板）

• insert(elem);           //在容器中插入元素
• clear();          //清空所有数据
• earse(beg,end);            //删除[beg,end]区间的数据，返回下一个元素的迭代器
• earse(pos);         /删除pos迭代器所指的元素，返回下一元素的迭代器
• earse(elem);          //删除容器中值为elem的元素

2.9.5 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();
• cout(key);       //统计key的元素个数

#include
using namespace std;
#include

2.9.6 map容器排序

利用仿函数进行排序:

class Test
{
public:
    bool operator()(int val1, int val2)
    {
        return val1 > val2;
    }
};

3，STL——函数对象

3.1函数对象

3.1.1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

3.1.2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

3.2谓词

3.2.1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

3.2.2一元谓词

#include
using namespace std;
#include
#include

class Test
{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		return val > 2;
	}
};
int main()
{
	vectora;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		a.push_back(i);
	}
	vector::iterator j = find_if(a.begin(), a.end(), Test());
	if (j == a.end())
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << *j << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

3.2.3二元谓词

#include
using namespace std;
#include
#include

class Test
{
public:
	bool operator()(int val1,int val2)
	{
		return val1 > val2;
	}
};
int main()
{
	vectora;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		a.push_back(i);
	}
	for (vector::iterator j = a.begin(); j != a.end(); j++)
	{
		cout << *j << "   ";
	}
	cout << endl;
	sort(a.begin(), a.end(), Test());
	for (vector::iterator j = a.begin(); j != a.end(); j++)
	{
		cout << *j << "   ";
	}
	system("pause");
	return 0;
}

3.3内建函数对象

3.3.1内建函数对象意义

概念：

• STL内建了一些函数对象

分类：

• 算法仿函数
• 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

3.3.2算数仿函数

功能描述：

• 实现四则运算
• 其中negate是一元运算，其它都是二元运算

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

    plusa;
    cout << a(10, 20) << endl;
    multipliesb;
    cout << b(10, 20) << endl;

3.3.3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

    sort(a.begin(), a.end(), greater());

3.3.4逻辑仿函数

功能描述：

• 实现逻辑运算

仿函数原型：

• template bool logical_and          //逻辑与
• template bool logical_or         //逻辑或
• template bool logical_not            //逻辑非

    transform(a.begin(), a.end(), b.begin(), logical_not());

4，STL——常用算法

概述：

• 算法主要是由头文件 组成
• 李时所有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字运算的模板函数
• 定义了一些模板类，用以声明函数对象

4.1常用遍历算法

算法简介：

• for_each    //遍历容器
• transform     //搬运容器到另一个容器中

4.1.1 for_each

功能描述：

• 实现遍历容器

函数原型：

• for_each(iterator beg,iterator end,_func);

//beg开始迭代器；end结束迭代器；_func函数或者函数对象

#include
using namespace std;
#include
#include
#include

void show(bool a)
{
	cout << a << "  ";
}
int main()
{
	vectora;
	a.push_back(true);
	a.push_back(false);
	a.push_back(false);
	a.push_back(true);
	a.push_back(true);
	a.push_back(false);
	for_each(a.begin(), a.end(), show);
	system("pause");
	return 0;
}

4.1.2 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

#include
using namespace std;
#include
#include
#include

bool take(bool a)
{
	return a;
}
void show(bool a)
{
	cout << a << "  ";
}
int main()
{
	vectora;
	a.push_back(true);
	a.push_back(false);
	a.push_back(false);
	a.push_back(true);
	a.push_back(true);
	a.push_back(false);
	vectorb;
	b.resize(a.size());
	transform(a.begin(), a.end(), b.begin(),take);
	for_each(b.begin(), b.end(), show);
	system("pause");
	return 0;
}

4.2常用查找算法（所有模板都一样）

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

4.2.1 find

功能描述：

• 查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到的返回结束迭代器end()

函数原型：

• find(iterator beg,iterator end,value);

//beg开始迭代器；end结束迭代器；value查找的元素

#include
using namespace std;
#include
#include
#include

int main()
{
	vectora;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		a.push_back(i);
	}
	vector::iterator b = find(a.begin(), a.end(), 5);
	if (b == a.end())
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到数据" << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

4.2.2 find_if

功能描述：

• 按条件查找元素

 

函数原型：

• find(iterator beg,iterator end,_Pred);

//按值查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到的返回结束迭代器end(）

//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）

4.2.3 adjacent_find

功能描述：

• 查找相邻重复的元素

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

//beg开始迭代器；end结束迭代器；

4.2.4 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);

//查找相邻指定元素，查到返回true，否则返回false

//在无序中不可用

//beg开始迭代器；end结束迭代器；value查找的元素

4.2.5 count

功能描述：

• 统计元素个数

函数原型：

• cout(itrerator 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

4.2.6 count_if

功能描述：

• 按条件统计元素个数

函数原型：

• cout_if(itrerator 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

4.3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，并存储到另一个容器中
• reverse     //反转指定范围的元素

4.3.1 sort

功能描述：

• 对容器内元素进行排序

函数原型：

• sort(itrerator beg,iterator end,_Pred);

按值查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到的返回结束迭代器

//beg开始迭代器；end结束迭代器；_Pred 谓词

4.3.2 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(itrerator 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；

#include
using namespace std;
#include
#include
#include
#include

void show(int a)
{
	cout << a << "  ";
}
int main()
{
	vectora;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		a.push_back(i);
	}
	random_shuffle(a.begin(), a.end());
	for_each(a.begin(), a.end(), show);
	system("pause");
	return 0;
}

4.3.3 merge

功能描述：

• 两个容器合并，并存储到另一个容器中

函数原型：

• merge(itrerator beg1,iterator end1,itrerator beg2,iterator end2,iterator dest);

//两个容器必须有序

//beg1是容器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

    vectorc;
    c.resize(a.size() + b.size());
    merge(a.begin(), a.end(),b.begin(),b.end(),c.begin());
    for_each(c.begin(), c.end(), show);

4.3.4 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

4.4常用拷贝和替换算法

算法简介：

• copy            //容器内指定范围内的元素拷贝到另一个容器中
• replace             //将容器内指定范围的旧元素改为新元素
• 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

4.4.1 copy

功能描述：

• 容器内指定范围内的元素拷贝到另一个容器中

函数原型：

• copy(itrerator beg,iterator end,iteartor dest);

//按值查找元素，找到返回指定位置的迭代器，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

4.4.2 replace

功能描述：

• 将容器内指定范围的旧元素改为新元素

函数原型：

• replace(itrerator beg,iterator end,oldvalue,newvalue);

//按值查找元素，找到返回指定位置的迭代器，找不到返回结束迭代器位置

//beg开始迭代器；end结束迭代器；oldvalue 旧元素；newvalue新元素

4.4.3 replace_if

功能描述：

• 将容器内满足条件的元素替换为指定元素

函数原型：

• replace_if(itrerator beg,iterator end,_Pred,newvalue);

//按条件替换元素，满足条件则替换

//beg开始迭代器；end结束迭代器；_Pred 谓词；newvalue替换的新元素

4.4.4 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

4.5常用算术生成算法

注：

• 需要加头文件#include

算法简介：

• accumulate；     //计算容量元素累计综合
• fill;       //向容器中添加元素

#include
using namespace std;
#include
#include
#include
#include

void show(int a)
{
	cout << a << "  ";
}
int main()
{
	vectora;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		a.push_back(i);
	}
	int b = 0;
	b = accumulate(a.begin(), a.end(), 0);
	cout << b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

4.5.1 accumulate

功能描述：

• 计算区间内容量元素累计总和

函数原型：

• accumlate(iterator beg,iterator end,value);

//beg开始迭代器；end结束迭代器；value起始值

4.5.2 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);

//beg开始迭代器；end结束迭代器；value填充的值

#include
using namespace std;
#include
#include
#include
#include

void show(int a)
{
	cout << a << "  ";
}
int main()
{
	vectora;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		a.push_back(i);
	}
	fill(a.begin(), a.end(), 0);
	for_each(a.begin(), a.end(), show);
	system("pause");
	return 0;
}

4.6常用集合算法

算法简介：

• set_intersection    //求两个容器的交集         
• set_union      //求两个元素的并集
• set_difference          //求两个容器的差值

4.6.1 set_intersection

函数原型： set_intersection（iterator beg1;iterator end1;iterator beg2,iterator end2,iterator dest);

//beg1是容器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

#include
using namespace std;
#include
#include
#include
#include

void show(int a)
{
	cout << a << "  ";
}
int main()
{
	vectora;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		a.push_back(i);
	}
	vectorb;
	for (int i = 5; i < 15; i++)
	{
		b.push_back(i);
	}
	vectorc;
	c.resize(a.size() + b.size());
	set_intersection(a.begin(), a.end(), b.begin(), b.end(), c.begin());
	for_each(c.begin(), c.end(), show);
	system("pause");
	return 0;
}

4.6.2 set_union

函数原型：

 set_union（iterator beg1;iterator end1;iterator beg2,iterator end2,iterator dest);

//两个集合的并集，两个集合必须是有序序列

//beg1是容器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

4.6.3 set_different

函数原型： set_different(iterator beg1;iterator end1;iterator beg2,iterator end2,iterator dest);

//beg1是容器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