⭐️STL⭐️之list,set,map全解,❤️算法必备❤️<下>

文章目录

  • 闲聊几句
  • list
    • list的反转和排序
  • set/multiset
  • 对组
  • map / multimap
  • ❤️最后

闲聊几句

时间过的很快,码神马上就要开学了,这也是STL系列的最后一篇了,假期学了不少,距离自己的奥赛巅峰水平可以说是十分接近了,如果说学这c++有什么用的话,可能就是兴趣所至吧,在博客更新之际,也认识了不少行业大佬,给我提了不少意见,感谢!STL完了以后,就是算法和python脚本吧,做自己想做的事情,更要做难的事情,总体来说STL的浏览量不多,但是还要说,why?因为有些算法题,你适当的使用STL,用过的都知道,所以我还是坚持将STL讲完了、
那就这么多,开始吧:

  1. list ——链表
  2. set ——关联式容器,底层是由二叉树实现的
  3. map容器

list

对数据结构中链表陌生的兄弟们,可以看下我的码神爆肝5w字数据结构,记得我说过一句话,数组的缺点就是链表的优点,链表的缺点就是链表的优点,还记得数组的优点是什么?数组的优点是:可以随机访问,缺点是:插入和删除要移动所有元素,同样可以类比出链表的优缺点。
STL中的链表略有不同,是STL中链表是双向链表

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和vector的操作基本一致,比较不同的是在删除操作时多了个remove(c):删除与c一样的数据,开车了

#include
#include
using namespace std;
void print(list<int> &l)
{
     
	for (list<int> ::iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++)
	{
     
		cout << *it<<" ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
     
	list<int> l;
	l.push_back(10);
	l.push_back(20);
	l.push_front(100);
	l.push_front(200);
	if (l.empty())
	{
     
		cout << "为空";
	}
	else
	{
     
		cout<<l.size()<<endl;
	}
	print(l);
	//200 100 10 20
	l.pop_back();
	print(l);
	//200 100 10
	l.clear();
}
int main()
{
     
	test01();
	return 0;
}

这里对比,vector值得注意的是list是链式存储,所以在迭代器iterator中出现,it+1,等操作,取而代之的是it++,一个一个走
用专业方式就是说,支持it+1,是支持随机访问,反之就是不支持随机访问不能用at和【】

list的反转和排序

这个我感觉还是有点用的,所以单独说一下,
先来说反转:reverse函数
排序:有个algorithm中的sort不知道还记得不?但是有个前提是,sort只适用在随机访问的数据结构中,list为了方便引入了专门的sort,使用方法是l.sort(),
下面我们用代码来实现一下,这俩个功能

#include
#include
#include
using namespace std;
void print(list<int> &L)//打印
{
     
	for (list<int> ::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++)
	{
     
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
bool fanzhuan(int v1,int v2)
{
     
	return v1 > v2;
}
void test01()
{
     
	list<int> l1;
	l1.push_back(10);
	l1.push_back(20);
	l1.push_back(30);
	l1.push_back(20);
	l1.push_back(10);
	print(l1);
	l1.reverse();
	print(l1);
	//从小到大排
	l1.sort();
	print(l1);
	//从大到小
	l1.reverse();
	print(l1);
	//换一个方式
	l1.push_front(10);
	l1.sort(fanzhuan);
	print(l1);
	
}
int main()
{
     
	test01();
	return 0;
}

可以看到我在实现从大到小时,使用了俩个方法,我们为什么不直接反转呢?原因还是从效率上考虑的,首先我们要明白反转的本质是:
初始化一个为 null 的 previous node(prev),然后遍历链表的同时,当前 node (curr)的下一个(next)指向前一个 node(prev), 在改变当前 node 的指向之前,用一个临时变量记录当前 node 的下一个 node. 即
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可以看出时间效率有点低,所以用bool变量写了个函数,来实现从小到大的排序。

set/multiset

所有元素都会在插入时自动被排序这应该是它最主要的特定了!
这两个是属于关联式容器,其底层架构是由二叉树实现的,那么如果没有区别,肯定是不行的,要不然直接用一个不就好了嘛,看区别:

  • set不允许有重复元素
  • multiset允许有重复元素

看一下set的基本操作:

  • empty
  • size
  • swap——交换俩个集合
  • insert——插入
  • erase——删除
  • 清空:erase(s.benin(),s.end())
  • clear()
  • find—查找
  • 存在返回s的迭代器,不存在返回s.end()
  • count(key)——统计key的个数
//set是一个容器,区别是当他刚插入是就已经排好了,集合
#include
#include
using namespace std;
void print(set<int> &s)
{
     
	for (set<int> ::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
     
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
     
	set<int>s1;
	s1.insert(10);
	s1.insert(20);
	s1.insert(5);
	s1.insert(1);
	set<int>s2;
	s2.insert(44);
	s2.insert(11);
	s2.insert(55);
	print(s2);
	print(s1);
	//交换
	s1.swap(s2);
	print(s2);
	print(s1);
	cout<<s1.cout(11);
	//应该是1,因为s1和s2互换了序列
	int num=s1.count(10);
	cout<<num<<endl;
	应该为0
	cout << s1.size() << " " << s2.size();

}
int main()
{
     
	test01();
	return 0;
}

multiset,下来我们来验证一下,前面说过这个容器允许重复插入,这个头文件仍然使用set

下面我们用仿函数来改变set的排序,让它从大到小来进行排序

#include
#include
#include
using namespace std;
//仿函数
class compare
{
     
public:
	bool operator()(int l1,int l2)
	{
     
		return l1 > l2;
	}
};
void print(set<int> &s)
{
     
	for (set<int> ::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
	{
     
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
     
	set<int> s;
	s.insert(30);
	s.insert(20);
	s.insert(40);
	s.insert(50);
	s.insert(10);
	print(s);
	//排序
	set<int, compare>s1;
	s1.insert(30);
	s1.insert(20);
	s1.insert(40);
	s1.insert(50);
	s1.insert(10);
	//print(s1);
	for (set<int, compare>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
	{
     
		cout << *it << " ";
	}
}
int main()
{
     
	test01();
	return 0;
}

对组

听名字来看,应该是成对出现的,所以叫对组,比较简单

#include
#include
using namespace std;
void test01()
{
     
	pair<string, int> p(string("masheng"), 20);
	cout << p.first << " " << p.second << endl;
	pair<string, int>p1("tom", 18);
	cout << p1.first << " " << p1.second << endl;

}
int main()
{
     
	test01();
	return 0;
}

这里我们运用到了pair关键字,对

map / multimap

也是使用频率比较高的容器,由于它的性能高,效率高,其底层是由红黑树实现的,但是如果展开来讲红黑树的话,太长了,所以我们,直接来看这个容器,值得注意的一点是:这个容器的每一个元素都是pair,上会讲到的对组,其中对组的第一个元素为key(键值),后一个元素为value(实值)。
这俩个容器的区别有点像set
map中不允许有重复的key值元素
multimap允许有重复的key值元素
都有的特点有:

  • 所有的元素都自动排列
  • 可以根据key值快速找到value值
#include
#include
using namespace std;
void print(map<int,int> &m1)
{
     
	for (map<int,int> ::iterator it=m1.begin();it!=m1.end();it++)
	{
     
		cout << it->first << " " << it->second;
	}
	cout << endl;
}
void test01()
{
     
	map<int, int> m;
	//用pair传入
	m.insert(pair<int, int>(1, 5));
	m.insert(pair<int, int>(8, 5));
	m.insert(pair<int, int>(3, 5));
	//可以看出根据key值来排序
	map<int, int>m1(m);
	m1 = m;
	print(m);
}
int main()
{
     
	test01();
	return 0;
}

和其他容器一样,我们看几个函数

  • size——大小
  • empty——是否为空
  • swap——交换集合
  • insert——之前用到过的插入
  • clear——清空
  • erase——删除
  • find——查找到了返回迭代器,查找不到返回end
  • count——通上也是统计

值得注意的是map的用【】插入,查找的功能
在用【】查找时,如果查找的数据没有,那么编译器会自动赋值一个数据给到map容器,插入时,value值为0,key值为所查找的值
m[5]=10;,假如5没有,那么5对应的value就为10,或者是这样m【5】;这样5对应0
还有插入:m.insert(make_pair(5,20))和上面的m.insert(5,20)
都是比较常用的,但是我不建议在插入时使用【】

void test01()
{
     
	map<int, int>m;
	m[5];
	print(m);
}

❤️最后

码神的开车之旅STL车型也算是圆满结束了,不知道你怎么样?关键是去找各个容器的相同点和不同点来进行对比的记忆,不知道你们有没有看到,就是在学了几个容器后,发现都是大同小异,不难,对吧?底层都是写好的,应用都是靠自己了,在更新完stl后,我也是要休息几天准备下大学生活了,感谢支持,停几天,给大家更新,还是老样子:
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