c++使用stl刷题(一)

参考黑马教程，C语言中文网，从其他语言（C，Java）快速入门c++刷题（二）

泛型编程，stl（标准模板库）

模板（函数模板，类模板）

函数模板：template

​ 自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T才可以使用

STL六大组件

容器，算法，迭代器，仿函数，适配器，空间配置器

1.容器:各种教据结构，如vector、list、deque、set、map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。

容器，算法，迭代器

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

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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、华历、寻找极值等等

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迭代器：容器和算法之间的粘合剂（类似指针）

---

C++ 对模板（Template）支持得很好，STL 就是借助模板把常用的数据结构及其算法都实现了一遍，并且做到了数据结构和算法的分离。例如，vector 的底层为顺序表（数组），list 的底层为双向链表，deque 的底层为循环队列，set 的底层为红黑树，hash_set 的底层为哈希表。

容器种类	功能
序列容器	主要包括 vector 向量容器、list 列表容器以及 deque 双端队列容器。之所以被称为序列容器，是因为元素在容器中的位置同元素的值无关，即容器不是排序的。将元素插入容器时，指定在什么位置，元素就会位于什么位置。
排序容器	包括 set 集合容器、multiset多重集合容器、map映射容器以及 multimap 多重映射容器。排序容器中的元素默认是由小到大排序好的，即便是插入元素，元素也会插入到适当位置。所以关联容器在查找时具有非常好的性能。
哈希容器	C++ 11 新加入 4 种关联式容器，分别是 unordered_set 哈希集合、unordered_multiset 哈希多重集合、unordered_map 哈希映射以及 unordered_multimap 哈希多重映射。和排序容器不同，哈希容器中的元素是未排序的，元素的位置由哈希函数确定。

1.序列容器

容器中常见的函数成员

序列容器包含一些相同的成员函数，它们的功能也相同

函数成员	函数功能	array	vector	deque
begin()	返回指向容器中第一个元素的迭代器。	是	是	是
end()	返回指向容器最后一个元素所在位置后一个位置的迭代器，通常和 begin() 结合使用。	是	是	是
rbegin()	返回指向最后一个元素的迭代器。	是	是	是
rend()	返回指向第一个元素所在位置前一个位置的迭代器。	是	是	是
cbegin()	和 begin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	是	是
cend()	和 end() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	是	是
crbegin()	和 rbegin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	是	是
crend()	和 rend() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。	是	是	是
assign()	用新元素替换原有内容。	-	是	是
operator=()	复制同类型容器的元素，或者用初始化列表替换现有内容。	是	是	是
size()	返回实际元素个数。	是	是	是
max_size()	返回元素个数的最大值。这通常是一个很大的值，一般是 232-1，所以我们很少会用到这个函数。	是	是	是
capacity()	返回当前容量。	-	是	-
empty()	判断容器中是否有元素，若无元素，则返回 true；反之，返回 false。	是	是	是
resize()	改变实际元素的个数。	-	是	是
shrink _to_fit()	将内存减少到等于当前元素实际所使用的大小。	-	是	是
front()	返回第一个元素的引用。	是	是	是
back()	返回最后一个元素的引用。	是	是	是
operator	使用索引访问元素。	是	是	是
at()	使用经过边界检査的索引访问元素。	是	是	是
push_back()	在序列的尾部添加一个元素。	-	是	是
insert()	在指定的位置插入一个或多个元素。	-	是	是
emplace()	在指定的位置直接生成一个元素。	-	是	是
emplace_back()	在序列尾部生成一个元素。	-	是	是
pop_back()	移出序列尾部的元素。	-	是	是
erase()	移出一个元素或一段元素。	-	是	是
clear()	移出所有的元素，容器大小变为 0。	-	是	是
swap()	交换两个容器的所有元素。	是	是	是
data()	返回指向容器中第一个元素的指针。	是	是	-

vector

动态数组，向量#include

1. 定义

2. 操作

   auto相当于vector::iterator

   尾部添加5
   v.push_back(5);
   
   插入元素
   v.insert(v.begin()+i,value);//在第i+1个元素前面插入value;
   
   删除元素，参数是迭代器
   v.erase(v.begin() + 5);//删除第6个元素  
   
   清空向量
   v.clear();//clear
   
   获取起始地址或结束地址
   v.begin();//起始地址
   v.end();//结束地址
   
   反转元素，逆序
   reverse(v.begin(),v.end());//反转
   
   使用sort排序，可以自定义排序规则
   sort(v.begin(),v.end());
   
   //迭代器遍历
   for (auto it = c.begin(); it != c.end(); it++)
       cout << *it << endl;
   
   //下标遍历
   for (unsigned i = 0; i < c.size(); i++) {
       cout << c[i]<< endl;
   }
   
   

3. 算法

   需要头文件#include

   (1) 使用reverse将元素翻转：

   reverse(vec.begin(),vec.end()); 将元素翻转(在vector中，如果一个函数中需要两个迭代器，一般后一个都不包含.)

   (2)使用sort排序：

   sort(vec.begin(),vec.end());(默认是按升序排列,即从小到大).

   可以通过重写排序比较函数按照降序比较，如下：

   定义排序比较函数：

   bool Comp(const int &a,const int &b)
   {
      return a>b;
   }
   

   调用时:sort(vec.begin(),vec.end(),Comp)，这样就降序排序。

deque

双端数组

内部：

赋值，操作：同vector

大小: 没有容量限制

list

push_back(elem);	//在容器尾部加入一个元素
pop_back();		//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);	//在容器开头插入一个元素
pop_front();	//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);	//在pos位置插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(pos,beg,end);	//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear();	//移除容器的所有数据
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，返回下一个数据的位置。

remove(elem);	//删除容器中所有与elem值匹配的元素。

数据存储
front();  //返回第一个数据
back();

L.reverse();
L.sort(成员函数)

2.关联式容器

set/multiset

有序集合

multiset 可重复

set<int> s;
s.insert(e) ;//向集合添加元素
s.erase(pos);//删pos迭代器所指元素，返回下一个元素的迭代器 
s.erase(beg,end);

s.erase(e);
	set<int>::iterator pos = 	s.find(30);//查找
	if (pos != s.end())
	{cout<<"找到元素: "<<*pos << endl;}

s.count(30);//统计0/1

#include 
#include 
using namespace std;
int main() {
    set<int> s;
    s.insert(2);//向集合添加元素
    s.insert(3);//向集合添加元素
    cout << *(s.begin()) << endl; //输出第一个元素
    for (int i = 0; i < 10; i++) {//插入0 - 9
        s.insert(i);
    }
    for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
        cout << *it << " ";//集合的遍历，it是一个迭代的指针
    }
    cout << endl << (s.find(2) != s.end()) << endl;//查找，元素
    s.erase(3);//删除元素
    cout << (s.find(3) != s.end()) << endl;
    return 0;
}

仿函数自定义排序规则

pair对组

返回两个数据

pair<type,type>p(value1, value2);
pair<type,type>p = make_pair( value1, value2 );

cout<<p.first<<p.second<<endl;

map/multimap

按键从小到大排序

multimap和 map 容器唯一的不同在于，multimap 容器中存储元素的键可以重复。

map<int， int> m;
//第—种插入方式
m.insert(pair<int, int>(1，10));
//第二种插入方式
m.insert(make_pair(2，20));
//第三种插入方式
m.insert(map<int,int>::value_type(3，30));
//第四种插入方式
m[4] = 40;printMap(m);

erase(key);
find(key);
count(key);

#include 
#include 
#include 
using namespace std ;
int main() {
	map<string,int> m;//定义一个空的map m，键是string类型的，值是int类型的
    m[ "hello" ] = 2;// 将key为"hello", value为2的键值对(key-value)存入map中
	cout << m[ "hello" ] << endl; //访问map中key为" hello"的value，如果key不存在，则返回8
	cout << m[ "world" ] << endl;
	m[ "world" ] = 3;//将"world"键对应的值修改为3
    m[ "," ] = 1;//设立—组键值对，键为”,”值为1
    //用迭代器遍历，输出map中所有的元素，键用it->first获取，值用it->second获取
    for (auto it = m.begin(); it != m.end() ; it++) {
	cout << it->first << " " << it->second << endl ;
	//访问map的第一个元素，输出它的键和值
	cout << m.begin()->first << " " << m .begin()->second << endl;
        //访问map的最后一个元素，输出它的键和值
	cout << m.rbegin()->first << " " << m.rbegin()->second << endl;
        //输出map的元素个数
	cout << m.size() << endl ;
    return 0;
}

3.适配器

容器适配器	基础容器筛选条件	默认使用的基础容器
stack	基础容器需包含以下成员函数：empty()size()back()push_back()pop_back()满足条件的基础容器有 vector、deque、list。	deque
queue	基础容器需包含以下成员函数：empty()size()front()back()push_back()pop_front()满足条件的基础容器有 deque、list。	deque
priority_queue	基础容器需包含以下成员函数：empty()size()front()push_back()pop_back()满足条件的基础容器有vector、deque。	vector

stack

stack<int> s;
s.empty()               如果栈为空返回true，否则返回false
s.size()                返回栈中元素的个数
s.pop()                 删除栈顶元素但不返回其值
s.top()                 返回栈顶的元素，但不删除该元素
s.push()                在栈顶压入新元素

#include 
#include 
using namespace std ;
int main() {
	stack<int> s; //定义一个空栈s
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
		s.push(i); //将元素i压入栈s中
	}
	cout << s.top() << endl; //访问s的栈顶元素
    cout << s.size() << endl; //输出s的元素个数
    s.pop(); //移除栈顶元素
	return 0;
}

queue

q.push(x):将x元素接到队列的末端；
q.pop() 弹出队列的第一个元素，并不会返回元素的值；
q.front()访问队首元
q.back()访问队尾元素
q.size()访问队中的元素个数

#include 
#include 
using namespace std ;
int main() {
	queue<int> q; //定义一个空队列q
    for ( int i = 0; i< 6; i++) {
		q.push(i); //将i的值依次压入队列q中
    }
	cout << q.front() << " " << q.back() << endl; //访问队列的队首元素和队尾元素
    cout << q.size() << endl; //输出队列的元素个数
	q.pop(); //移除队列的队首元素
	return 0 ;
}