浅谈C++标准库

目录

• C++模板
  
• C++标准库
  
• C++ 面向对象类库
  
• string
  
• 标准模板库
  
• vector
  
• set
• list
  
• map
  
• queue
  
• priority_queue
  
• stack
  
• pair
  
• algorithm下的常用函数
  

C++模板

模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码

模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式

可以使用模板来定义函数和类

//函数模板
template  ret-type func-name(parameter list)
{
   // 函数的主体
}

//类模板
template  class class-name {
.
.
}

C++标准库

①标准函数库--继承自C语言

​ I/O；字符串和字符处理；数学；时间、日期和本地化；动态分配；其他；宽字符函数

②面向对象类库--类及相关函数的集合

​ C++ I/O；String类；数值类；STL容器类；STL算法；STL函数对象；STL迭代器；STL分配器；本地化库；异常处理类；杂项支持库

C++ 面向对象类库

string

可以使用下标和迭代器访问

string s1; //初始化字符串，空字符串，可变长
string s2 = "I am wenny"; //直接初始化
string s3 = string(6,'c'); //拷贝初始化
//cin>>s1;  //遇到空白停止读取
cout< 
 

标准模板库

--实现多种流行和常用的算法和数据结构

帮助文件：c++API.chm（最后整理于2/26/2006）

​ cppreference-zh-20210212.chm

template 
inline void showset(set v){
    for(typename set::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
        cout<<*it<<" ";
    cout< 
 

vector

翻译为向量--”变长数组“；可以不用初始化就必须指定大小的数组

可以通过下标和迭代器访问

常见用途：1.储存数据：元素个数不确定时 2.用邻接表存储图

//初始化
vector v1;
vector> v2;  //相当于变长二维数组
vector v[100]; //相当于二维数组，第一维已经固定长度
vector v3={1,2,3,4};
vector v4(3,"hi");
vector v5(4);  //默认初始化为0，字符串默认为空
//操作
v1.push_back(2); //向末尾添加对对象，时间复杂度O(1)
v1.pop_back(); //删除尾部的对象，时间复杂度O(1)
v1.empty(); //返回bool值
v3.size();  //返回vector种元素的个数，时间复杂度O(1)
v1.clear(); //删除所有元素，时间复杂度O(n)
v1.insert(v1.begin(),3); //插入一个或多个元素，时间复杂度O(n)
v1.erase(v1.begin());  //删除一个或多个元素，时间复杂度O(n)
v1=v3;
//使用了迭代器的循环体，不要向迭代器所属容器添加元素
cout< 
 

set

翻译为集合

与vector大致相同，但set中的元素有序且唯一；添加元素时自动排序，元素本来存在则动作不执行

只能通过迭代器访问

常见用途：需要去重却不方便直接开数组

set s1={9,8,7,6,5,4};  //从小到大自动排序
showset(s1);
//cout< s2={"hello","world","apple"};  //字典序排序
showset(s2);
    
s1.insert(9);  //已存在没有插入动作，时间复杂度O(logn)
showset(s1);
s2.insert("banana"); //添加并排序
showset(s2);

set::iterator it s1.find(2); //返回value对应的迭代器，时间复杂度O(logn)
s1.erase(); //参数是迭代器，时间复杂度为O(1);参数是value，时间复杂度是O(logn)

list

双向链表

list l1={6,7,3,4};
showlist(l1);
list l2(5,'a');
showlist(l2);

l1.sort(); //list自己的排序函数，无参数
showlist(l1);

map

翻译为映射

运用了hash地址映射的思想，即key-value；

将一个类型的变量映射至另一类型；

map的内部实现是一棵红黑树

可以通过下标和迭代器访问

常见用途：建立字符串与整数之间的映射；判断大整数或其它类型数据是否存在的题目，可以把map当bool数组用；

void showmap(map v){
    for(map::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
        cout<first<<" "<second< m1;  //第一个参数是key，第二个参数是value
    m1["jojo"]=100;
    m1["kiki"]=99; //会以键从小到大的顺序自动排序

    cout<("harr",89));  //增加元素
    showmap(m1);
    m1.clear();  //清空元素
    m1.find(b);  //确定map中是否有string对象b的映射，若没有函数返回m1.end()；时间复杂度O(logn)
    return 0;

}

queue

翻译为队列，实现先进先出

常见用途：实现广度优先搜索

queue q1;
q1.front(); //因为是限制性数据结构，只能通过front()来访问队首元素，back()来访问队尾元素
q1.back();
q1.push(1);
q1.pop();
q1.empty();
q1.size();

priority_queue

优先队列，底层用堆实现；队首元素一定是优先级最高的那个

常见用途：贪心问题；对dijkstra算法进行优化

priority_queue,greater> q;  //从大到小排序，数字越小优先级越大
priority_queue,less> q2;  //从小到大排序，数字越大优先级越大；默认
q.push(3);  //入队，时间复杂度O(logn)
q.push(2);  
q.push(4);
cout<b.price;
	}
};
priority_queue q3; //按照重载的运算符<排序
fru f1,f2,f3;
f1.name = "peach";
f1.price = 3;
f2.name = "apple";
f2.price = 1;
q3.push(f1);
q3.push(f2);
cout<b.price;
	}
};
priority_queue,cmp> q4; //重写排序规则
q4.push(f1);
q4.push(f2);
cout< 
 

stack

栈，后进先出

常见用途：模拟实现一些递归

stack s;
s.push(1);  //入栈，时间复杂度O(1)
s.push(2);
s.push(3);
s.pop();  //出栈，时间复杂度O(1)
cout< 
 

pair

可以看作一个内部有两个元素的结构体

常见用途：用来代替二元结构及其构造函数，节省编码时间；作为map的键值对进行插入

struct pair{
	typename first;
	typename second;
};
pair p;
p.first = "haha";
p.second = 5;
p = make_pair("xixi",55);  //临时构建一个pair
p = pair("heihei",555);  //临时构建一个pair
cout<<(p1>=p2);  //可以直接使用比较操作数

algorithm下的常用函数

int x=-1,y=2;
double a=0.1,b=0.2;
max(x,y);  //参数只能是两个
min(a,b);
abs(x);  //x必须是整数
swap(x,y);  //交换x和y的值
int c[3]={1,2,3};
reverse(c,c+3);  //将数组指针在[it，it2）之间的元素或容器的迭代器在[it，it2）范围内的元素进行反转
int d[10]={1,2,3};
do{
    cout< 
 

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