STL常用工具

一、heap

头文件：

总览：

make_heap()：用于把一个可迭代容器变成一个堆，默认是大顶堆；
push_heap()：对heap增加一个元素；
pop_heap()：对heap取出下一个元素；
sort_heap()：对heap转化为一个已排序群集。

make_heap()：

它有三个参数。第一个参数是指向开始元素的迭代器，第二个参数是指向最末尾元素的迭代器，第三个参数是less<>()或是greater<>()，前者用于生成大顶堆，后者用于生成小顶堆，第三个参数默认情况下为less<>()，less()用于生成大顶堆。

push_heap()：

push_heap()用于把数据插入到堆中，它也有三个参数，其意义与make_heap()的相同，第三个参数应与make_heap时的第三个参数保持一致。

注意：在使用push_heap()前，请确保已经把数据通过q.push_back()传入q中，而不是在push_heap()后再使用q.push_back(t)。

pop_heap()：

pop_heap()用于将堆的第零个元素与最后一个元素交换位置，然后针对前n - 1个元素调用make_heap()函数，它也有三个参数，参数意义与make_heap()相同，第三个参数应与make_heap时的第三个参数保持一致。

注意：pop_heap()函数，只是交换了两个数据的位置，如果需要弹出这个数据，请记得在pop_heap()后加上q.pop_back()。如：pop_heap(a.begin(), a.end()); a.pop_back();。

sort_heap()：

sort_heap()是将堆进行排序，排序后，序列将失去堆的特性（子节点的键值总是小于或大于它的父节点）。它也具有三个参数，参数意义与make_heap()相同，第三个参数应与make_heap时的第三个参数保持一致。大顶堆sort_heap()后是一个递增序列，小顶堆是一个递减序列。

注意：请在使用这个函数前，确定序列符合堆的特性，否则会报错！

二、string

总览：

strcmp()：比较字符串；
substr()：求子串；
stoi()：将字符串转换为int；
to_string()：将数值类转换为字符串；

三、queue与priority_queue

queue：
size()
empty()
push()： 向队尾插入一个元素
front()： 返回队头元素
back()： 返回队尾元素
pop()： 弹出队头元素

priority_queue：
size()
empty()
push()： 插入一个元素
top()：返回堆顶元素
pop()：弹出堆顶元素
定义成小根堆的方式：priority_queue, greater> q;

四、deque（双端队列）

size()
empty()
clear()
front()/back()
push_back()/pop_back()
push_front()/pop_front()
begin()/end()
[]

五、set, map, multiset, multimap

基于平衡二叉树（红黑树），动态维护有序序列

size()
empty()
clear()
begin()/end()
++, -- 返回前驱和后继，时间复杂度 O(logn)

set/multiset：

insert()：插入一个数
find()：查找一个数
count()：返回某一个数的个数
erase()：
(1) 输入是一个数x，删除所有x O(k + logn)
(2) 输入一个迭代器，删除这个迭代器
lower_bound()/upper_bound():
lower_bound(x)：返回大于等于x的最小的数的迭代器
upper_bound(x)：返回大于x的最小的数的迭代器

map/multimap：

insert()：插入的数是一个pair
erase()：输入的参数是pair或者迭代器
find()
[]：注意multimap不支持此操作。 时间复杂度是 O(logn)
lower_bound()/upper_bound()

六、unordered_set, unordered_map, unordered_multiset, unordered_multimap

• 和上面类似，增删改查的时间复杂度是 O(1)
• 不支持 lower_bound()/upper_bound()， 迭代器的++，–

七、vector

vector, 变长数组，倍增的思想

size()：返回元素个数
empty()：返回是否为空
clear()：清空
front()/back()
push_back()/pop_back()
begin()/end()
[]
支持比较运算，按字典序

八、查找函数

Tips：

• 二分查找结束后，l == r；
• STL中几个查找函数：这些函数适用于所有的序列式容器，且寻找的都是子串不是子序列，注意描述！

类别	函数	功能
顺序查找	find()	用于在指定范围内查找和目标元素值相等的第一个元素
	find_if()	根据指定的查找规则，在指定区域内查找第一个符合该函数要求（使函数返回 true）的元素
	find_if_not()	用于查找第一个不符合谓词函数规则的元素
	find_end()	在序列 A 中查找序列 B 最后一次出现的位置
	find_first_of()	在 A 序列中查找和 B 序列中任意元素相匹配的第一个元素
	search()	用于在序列 A 中查找序列 B 第一次出现的位置
	search_n()	用于在指定区域内查找第一个包含多个相同元素的子序列
二分查找	lower_bound()	用于在指定区域内查找大于等于目标值的第一个元素
	upper_bound()	在指定范围内查找大于目标值的第一个元素
	equal_range()	在指定范围内查找等于目标值的所有元素
	binary_search()	用于查找指定区域内是否包含某个目标元素

顺序查找：均在头文件中

1. InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val);：用于在指定范围内查找和目标元素值相等的第一个元素。该函数会返回一个输入迭代器，当 find() 函数查找成功时，其指向的是在 [first, last) 区域内查找到的第一个目标元素（不是元素的下标）；如果查找失败，则该迭代器的指向和 last 相同。
2. InputIterator find_if (InputIterator first, InputIterator last, UnaryPredicate pred);：根据指定的查找规则，在指定区域内查找第一个符合该函数要求（使函数返回 true）的元素。当查找成功时，该迭代器指向的是第一个符合查找规则的元素；反之，如果 find_if() 函数查找失败，则该迭代器的指向和 last 迭代器相同；
3. InputIterator find_if_not (InputIterator first, InputIterator last, UnaryPredicate pred);：用于查找第一个不符合谓词函数规则的元素。当查找成功时，该迭代器指向的是第一个符合查找规则的元素；反之，如果 find_if() 函数查找失败，则该迭代器的指向和 last 迭代器相同；
4. ForwardIterator find_end (ForwardIterator first1, ForwardIterator last1, ForwardIterator first2, ForwardIterator last2, BinaryPredicate pred);：在序列 A 中查找序列 B 最后一次出现的位置。函数会返回一个正向迭代器，当函数查找成功时，该迭代器指向查找到的子序列中的第一个元素；反之，如果查找失败，则该迭代器的指向和 last1 迭代器相同；
5. InputIterator find_first_of (InputIterator first1, InputIterator last1, ForwardIterator first2, ForwardIterator last2, BinaryPredicate pred);：在 A 序列中查找和 B 序列中任意元素相匹配的第一个元素。 函数会返回一个正向迭代器，当函数查找成功时，该迭代器指向查找到的子序列中的第一个元素；反之，如果查找失败，则该迭代器的指向和 last1 迭代器相同；
6. ForwardIterator search (ForwardIterator first1, ForwardIterator last1, ForwardIterator first2, ForwardIterator last2, BinaryPredicate pred);：用于在序列 A 中查找序列 B 第一次出现的位置。函数返回一个正向迭代器，当函数查找成功时，该迭代器指向查找到的子序列中的第一个元素；反之，如果查找失败，则该迭代器的指向和 last1 迭代器相同。这里的寻找实质上找的是子串。
7. ForwardIterator search_n ( ForwardIterator first, ForwardIterator last, Size count, const T& val, BinaryPredicate pred );：用于在指定区域内查找第一个包含多个相同元素的子序列。search_n() 函数会返回一个正向迭代器，当函数查找成功时，该迭代器指向查找到的子序列中的第一个元素；反之，如果查找失败，则该迭代器的指向和 last 迭代器相同。

二分查找：均在头文件中，仅适用于查找有序区域

1. ForwardIterator lower_bound (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val, Compare comp);：用于在指定区域内查找大于等于目标值的第一个元素。该函数会返回一个正向迭代器，当查找成功时，迭代器指向找到的元素；反之，如果查找失败，迭代器的指向和 last 迭代器相同；
2. ForwardIterator upper_bound (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val, Compare comp);：在指定范围内查找大于目标值的第一个元素。该函数会返回一个正向迭代器，当查找成功时，迭代器指向找到的元素；反之，如果查找失败，迭代器的指向和 last 迭代器相同；
3. pair equal_range (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val, Compare comp);：在指定范围内查找等于目标值的所有元素；
   注意： 该函数会返回一个 pair 类型值，其包含 2 个正向迭代器。
   • 当查找成功时：第 1 个迭代器指向的是 [first, last) 区域中第一个等于 val 的元素；第 2 个迭代器指向的是 [first, last) 区域中第一个大于 val 的元素；
   • 如果查找失败，则这 2 个迭代器要么都指向大于 val 的第一个元素（如果有），要么都和 last 迭代器指向相同。
4. bool binary_search (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val, Compare comp);：用于查找指定区域内是否包含某个目标元素。该函数会返回一个 bool 类型值，如果 binary_search() 函数在 [first, last) 区域内成功找到和 val 相等的元素，则返回 true；反之则返回 false。

九、sort