c++ STL模板（一）

一.sort函数

1、头文件：#include < algorithm>；

2、它使用的排序方法是类似于快排的方法，时间复杂度为n*log2(n)；

3、Sort函数有三个参数：（第三个参数可不写）

（1）第一个是要排序的数组的起始地址。

（2）第二个是结束的地址（最后一位要排序的地址的下一位地址）。

（3）第三个参数是排序的方法，可以是从大到小也可是从小到大，还可以不写第三个参数，此时默认的排序方法是从小到大排序。升序:sort(begin,end,less());降序:sort(begin,end,greater())。

 

二.lower_bound函数

头文件： #include

函数模板： 如 binary_search()

函数功能：  函数lower_bound()在first和last中的前闭后开区间进行二分查找，返回大于或等于val的第一个元素位置。如果所有元素都小于val，则返回last的位置，且last的位置是越界的！！

返回查找元素的第一个可安插位置，也就是“元素值>=查找值”的第一个元素的位置

 

三.upper_bound函数

头文件：#include

函数模板： 如binary_search()

函数功能：函数upper_bound()返回的在前闭后开区间查找的关键字的上界，返回大于val的第一个元素位置。

同样，如果插入元素大于数组中全部元素，返回的是last。(注意：数组下标越界)

返回查找元素的最后一个可安插位置，也就是“元素值>查找值”的第一个元素的位置。

 

四.不定长数组：vector

头文件：#include

函数功能：vector就是一个不定长数组。不仅如此，它把一些常用的操作封装在了vector类型内部。例如，若a是一个vector，可以用a.size()读取它的大小，a.resize()改变大小，a.push_back()向尾部添加元素，a.pop_back()删除最后一个元素,a.empty()测试是否为空。

vector是一个模板类，所以需要用vector a或者vector b这样的方式来声明一个vector。vector是一个类似于int a[]的整型数组。vector看上去像“一等公民”，因为他们可以直接赋值，还可以作为函数的参数或返回值，而无须像传递数组那样另外用一个变量指定元素个数。

 

五.集合：set

头文件：#include

函数功能：set就是数学上的集合——每个元素最多只出现一次。和sort一样，自定义类型也可以构造set，但同样必须定义“小于”运算符。set dict用来定义一个string集合，dict.insert(buf)用来插入一个字符串（由于string已经定义了“小于”运算符，直接使用set保存字符串集合即可）由于set中元素会按从小到大排序这一性质，则set中的字符串会按从小到大排好序。

 

六.映射：map

头文件：#include

函数功能：map就是从键（key）到值（value）的映射。因为重载了[ ]运算符，map像数组的“高级版”。例如可以用一个mapmonth_name来表示“月份名字到月份编号”的映射，然后用month_name["July"]=7这样的方式来赋值。

为了使用方便，可以对模板类进行一下类型定义，

typedef map<int,CString> UDT_MAP_INT_CSTRING;

UDT_MAP_INT_CSTRING enumMap;

        自动建立Key － value的对应。key 和 value可以是任意你需要的类型。

根据key值快速查找记录，查找的复杂度基本是Log(N)，如果有1000个记录，最多查找10次，1,000,000个记录，最多查找20次。

快速插入Key -Value 记录，insert()函数。

获取map的大小，size()函数。

快速删除记录

根据Key 修改value记录。

        用count函数来判定关键字是否出现，其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性，一对一的映射关系，就决定了count函数的返回值只有两个，要么是0，要么是1，出现的情况，当然是返回1了。

        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.

        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);//通过一个条目对象删除

iterator erase（iterator first，iterator last）//删除一个范围

size_type erase(const Key&key);//通过关键字删除

        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，所以需要定义一个“小于”运算符“。

        还要说明的是，map中由于它内部有序，由红黑树保证，因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的，如果用map函数可以实现的功能，而STL Algorithm也可以完成该功能，建议用map自带函数，效率高一些。

        下面说下，map在空间上的特性，否则，估计你用起来会有时候表现的比较郁闷，由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点，这个节点在不保存你的 数据时，是占用16个字节的，一个父节点指针，左右孩子指针，还有一个枚举值（标示红黑的，相当于平衡二叉树中的平衡因子），我想大家应该知道，这些地方 很费内存了吧，不说了……

      map的基本操作函数：

     C++ maps是一种关联式容器，包含“关键字/值”对

     begin()         返回指向map头部的迭代器

     clear(）        删除所有元素

     count()         返回指定元素出现的次数

     empty()         如果map为空则返回true

     end()           返回指向map末尾的迭代器

     equal_range()   返回特殊条目的迭代器对

     erase()         删除一个元素

     find()          查找一个元素

     get_allocator() 返回map的配置器

     insert()        插入元素

     key_comp()      返回比较元素key的函数

     lower_bound()   返回键值>=给定元素的第一个位置

     max_size()      返回可以容纳的最大元素个数

     rbegin()        返回一个指向map尾部的逆向迭代器

     rend()          返回一个指向map头部的逆向迭代器

     size()          返回map中元素的个数

     swap()           交换两个map

     upper_bound()    返回键值>给定元素的第一个位置

     value_comp()     返回比较元素value的函数

 

七.栈、队列与优先队列

1.栈：头文件：; 

           用stack s 方式声明一个栈;

            用push(),pop()实现元素的入栈，出栈操作，top()取栈顶元素（但不删除）。

2.队列：头文件：;

               用queue s 方式声明一个队列;

               用push(),pop()实现元素的入队和出队操作，front()取队首元素（但不删除）。

3.优先队列：是一种抽象数据类型（Abstract Data Type,ADT)，行为类似队列，但先出的元素不是先进的元素，而是队列中优先    级最高的元素。

                         头文件：;

                         用priority_queue qp  来声明，这个pq是一个“越小的整数优先级越低的优先队列”;

                         用push(),pop()实现元素的入队，出队操作，top()取队首元素（但不删除）。

             自定义类型也可以组成优先队列，但必须为每个元素定义一个优先级。这个优先级并不需要一个确定的数字，只需要能比较大小即可。只要元素定义了“小于”运算符，就可以使用优先队列。对于一些常见的优先队列，STL提供了更为简单的定义方法，例如，“越小的整数优先级越大的优先队列”可以写为"priority_queue,greater >pq"。Attention：最后两个“>"不要写在一起，否则会被很多（但不是所有）编译器误认为是">>"运算符。