C++《STL全集》
STL初识
STL的诞生
- 长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
- C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升
- 大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作
- 为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL
STL基本概念
- STL(Standard Template Library,标准模板库)
- STL 从广义上分为: 容器(container) 算法(algorithm) 迭代器(iterator)
- 容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。
- STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数
STL六大组件
STL大体分为六大组件，分别是:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器（配接器）、空间配置器
- 容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。
- 算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等
- 迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂。
- 仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。
- 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。
- 空间配置器：负责空间的配置与管理。
STL中容器、算法、迭代器
**容器：**置物之所也
STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来
常用的数据结构：数组, 链表,树, 栈, 队列, 集合, 映射表 等
这些容器分为序列式容器和关联式容器两种:
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
**算法：**问题之解法也
有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(Algorithms)
算法分为:质变算法和非质变算法。
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、遍历、寻找极值等等
**迭代器：**容器和算法之间粘合剂
提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方式。
每个容器都有自己专属的迭代器
迭代器使用非常类似于指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针
迭代器种类：
| 种类 | 功能 | 支持运算 |
|---|---|---|
| 输入迭代器 | 对数据的只读访问 | 只读，支持++、==、！= |
| 输出迭代器 | 对数据的只写访问 | 只写，支持++ |
| 前向迭代器 | 读写操作，并能向前推进迭代器 | 读写，支持++、==、！= |
| 双向迭代器 | 读写操作，并能向前和向后操作 | 读写，支持++、–， |
| 随机访问迭代器 | 读写操作，可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器 | 读写，支持++、–、[n]、-n、<、<=、>、>= |
常用的容器中迭代器种类为双向迭代器，和随机访问迭代器
容器算法迭代器初识
了解STL中容器、算法、迭代器概念之后，我们利用代码感受STL的魅力
STL中最常用的容器为Vector，可以理解为数组，下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器
vector存放内置数据类型
容器： vector
算法： for_each
迭代器： vector
第一种遍历方式:
#include
#include
#include
using namespace std;
//vector 容器存放内置数据类型
void test01(){
//创建了一个vector容器--->数组
vector v;
//向容器中插入数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
v.push_back(60);
v.push_back(70);
v.push_back(80);
v.push_back(90);
v.push_back(100);
//通过迭代器访问容器中的数据
vector::iterator itBegin=v.begin(); //v.begin() 起始迭代器 指向容器中第一个元素
vector::iterator itEnd=v.end(); // v.end(); 结束迭代器 指向容器中最后一个元素的下一个位置
//第一种遍历方式
while(itBegin!=itEnd){
cout<<*itBegin<<" ";
itBegin++;
}
}
int main(){
test01();
}
第二种遍历方式：
#include
#include
#include
using namespace std;
//vector 容器存放内置数据类型
void test01(){
//创建了一个vector容器--->数组
vector v;
//向容器中插入数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
v.push_back(60);
v.push_back(70);
v.push_back(80);
v.push_back(90);
v.push_back(100);
//第二种遍历方式
for (vector::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
}
int main(){
test01();
}
第三种遍历方式：
#include
#include
#include
using namespace std;
//打印函数
void myPrint(int val){
cout<数组
vector v;
//向容器中插入数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
v.push_back(60);
v.push_back(70);
v.push_back(80);
v.push_back(90);
v.push_back(100);
//第三种遍历方式 利用STL提供的遍历算法
for_each(v.begin(),v.end(),myPrint);
}
int main(){
test01();
}
Vector存放自定义数据类型
学习目标：vector中存放自定义数据类型，并打印输出
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//vector 容器中存放自定义数据类型
class Person{
public:
Person(string name,int age){
this->m_Name=name;
this->m_Age=age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01(){
vector v;
Person p1("aaa",18);
Person p2("bbb",18);
Person p3("ccc",18);
Person p4("ddd",18);
Person p5("eee",18);
//向容器中添加数据
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
//遍历容器中的数据
for(vector::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
//cout<<(*it).m_Name<<" "<<(*it).m_Age<m_Name<<" "<m_Age< v;
Person p1("aaa",18);
Person p2("bbb",18);
Person p3("ccc",18);
Person p4("ddd",18);
Person p5("eee",18);
//向容器中添加数据
v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
v.push_back(&p4);
v.push_back(&p5);
//遍历容器
for(vector::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
cout<<(*it)->m_Name<<" "<<(*it)->m_Age< Vector容器嵌套容器
学习目标：容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//容器嵌套容器
void test01(){
vector > v;
//创建小容器
vector v1;
vector v2;
vector v3;
vector v4;
//向小容器中添加数据
for(int i=0;i<4;i++){
v1.push_back(i+1);
v2.push_back(i+2);
v3.push_back(i+3);
v4.push_back(i+4);
}
//将小容器 插入 到大容器中
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
//通过大容器 遍历所有数据
for(vector >::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
//(*it) ---> 容器 vector
for(vector::iterator vit=(*it).begin();vit!=(*it).end();vit++){
cout<<*vit<<" ";
}
cout< STL- 常用容器
string容器
string基本概念
本质：
- string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类
string和char * 区别：
- char * 是一个指针
- string是一个类，类内部封装了char*，管理这个字符串，是一个char*型的容器。
特点：
string 类内部封装了很多成员方法
例如：查找find，拷贝copy，删除delete 替换replace，插入insert
string管理char*所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责
string构造函数
构造函数原型：
string();//创建一个空的字符串 例如: string str;
string(const char* s);//使用字符串s初始化string(const string& str);//使用一个string对象初始化另一个string对象string(int n, char c);//使用n个字符c初始化
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//string 构造函数
/*
string(); //创建一个空的字符串 例如: string str;
string(const char* s); //使用字符串s初始化
string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象
string(int n, char c); //使用n个字符c初始化
*/
void test01(){
string s1;//默认构造
const char * str="hello C++";
string s2(str);
cout<<"s2="<#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//string 的赋值操作
/*
- `string& operator=(const char* s);` //char*类型字符串 赋值给当前的字符串
- `string& operator=(const string &s);` //把字符串s赋给当前的字符串
- `string& operator=(char c);` //字符赋值给当前的字符串
- `string& assign(const char *s);` //把字符串s赋给当前的字符串
- `string& assign(const char *s, int n);` //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
- `string& assign(const string &s);` //把字符串s赋给当前字符串
- `string& assign(int n, char c);` //用n个字符c赋给当前字符串
*/
void test01(){
string str1;
str1="Hello C++";
cout<<"str1 = "<#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//string字符串拼接
/*
- `string& operator+=(const char* str);` //重载+=操作符
- `string& operator+=(const char c);` //重载+=操作符
- `string& operator+=(const string& str);` //重载+=操作符
- `string& append(const char *s);` //把字符串s连接到当前字符串结尾
- `string& append(const char *s, int n);` //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
- `string& append(const string &s);` //同operator+=(const string& str)
- `string& append(const string &s, int pos, int n);`//字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾
*/
void test01(){
string str1="我";
str1+="爱敲代码!";
cout<<"str1 = "<#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//字符串的查找和替换
//1.查找
void test01(){
string str1="abcdefg";
int pos = str1.find("de");
if(pos==-1){
cout<<"没有该子串"<#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//字符串比较操作
void test01(){
string str1="Xello C++";
string str2="Zello C++";
if(str1.compare(str2)==0){
cout<<"str1等于str2"<0){
cout<<"str1大于str2"< string字符存取
string中单个字符存取方式有两种
char& operator[](int n);//通过[]方式取字符char& at(int n);//通过at方法获取字符
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//字符串存取
void test01(){
string str="Hello C++";
cout<<"str = "<#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//字符串插入和删除
void test01(){
string str = "Hello C++";
//插入
str.insert(1,"111") ;
cout<<"str = "<#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//字符串 截取 子串
void test01(){
string str="abcdefg";
string subStr = str.substr(1,3);//bcd
cout<< "subStr = "< vector容器
vector基本概念
功能：
- vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组
vector与普通数组区别：
- 不同之处在于数组是静态空间，而vector可以动态扩展
动态扩展：
- 并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-p7chZeA2-1599302221765)(assets/clip_image002.jpg)]
- vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器
vector构造函数
功能描述：
- 创建vector容器
函数原型：
vector//采用模板实现类实现，默认构造函数v; vector(v.begin(), v.end());//将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。vector(n, elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。vector(const vector &vec);//拷贝构造函数。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
void printVector(vector&v){
for(vector::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout< v1; //默认构造 无参构造
for(int i=0;i<10;i++){
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
//通过区间的方式进行构造
vector v2(v1.begin(),v1.end());
printVector(v2);
//n个elem方式构造
vector v3(10,100); //10个100
printVector(v3);
//拷贝构造
vector v4(v3);
printVector(v4);
}
int main(){
test01();
}
vector赋值操作
功能描述：
- 给vector容器进行赋值
函数原型：
vector& operator=(const vector &vec);//重载等号操作符assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//&v 使用引用的方式传进来
void printVector(vector&v){
for(vector::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout< v1;
for(int i=0;i<10;i++){
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
//赋值
vector v2;
v2=v1;
printVector(v2);
//assign
vector v3;
v3.assign(v1.begin(),v1.end());
printVector(v3);
//n个elem方式赋值
vector v4;
v4.assign(10,100);
printVector(v4);
}
int main(){
test01();
}
vector容量和大小
功能描述：
- 对vector容器的容量和大小操作
函数原型：
-
empty();//判断容器是否为空 -
capacity();//容器的容量 -
size();//返回容器中元素的个数 -
resize(int num);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
-
resize(int num, elem);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//&v 使用引用的方式传进来
void printVector(vector&v){
for(vector::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout< v1;
for(int i=0;i<10;i++){
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
if(v1.empty()){
cout<<"v1为空"< vector插入和删除
功能描述：
- 对vector容器进行插入、删除操作
函数原型：
push_back(ele);//尾部插入元素elepop_back();//删除最后一个元素insert(const_iterator pos, ele);//迭代器指向位置pos插入元素eleinsert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个元素eleerase(const_iterator pos);//删除迭代器指向的元素erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素clear();//删除容器中所有元素
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//vector 的插入和删除
/*
- `push_back(ele);` //尾部插入元素ele
- `pop_back();` //删除最后一个元素
- `insert(const_iterator pos, ele);` //迭代器指向位置pos插入元素ele
- `insert(const_iterator pos, int count,ele);`//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
- `erase(const_iterator pos);` //删除迭代器指向的元素
- `erase(const_iterator start, const_iterator end);`//删除迭代器从start到end之间的元素
- `clear();` //删除容器中所有元素
*/
void printVector(vector &v){
for(vector::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout< v1;
//尾插法
v1.push_back(10);
v1.push_back(20);
v1.push_back(30);
v1.push_back(40);
v1.push_back(50);
v1.push_back(60);
v1.push_back(70);
v1.push_back(80);
v1.push_back(90);
//遍历
printVector(v1);
//尾删
v1.pop_back();
printVector(v1);
//插入 第一个参数是迭代器
v1.insert(v1.begin(),100);
printVector(v1);
v1.insert(v1.begin(),2,1000);
printVector(v1);
//删除 参数也是迭代器
v1.erase(v1.begin());
printVector(v1);
v1.erase(v1.begin(),v1.end());
printVector(v1); //空
//清空
v1.clear();
printVector(v1);
}
int main(){
test01();
}
vector数据存取
功能描述：
- 对vector中的数据的存取操作
函数原型：
at(int idx);//返回索引idx所指的数据operator[];//返回索引idx所指的数据front();//返回容器中第一个数据元素back();//返回容器中最后一个数据元素
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//vector容器 数据存取
void test01(){
vector v1;
for(int i=0;i<10;i++){
v1.push_back(i);
}
//利用[] 方式访问数组中元素
for(int i=0;i vector互换容器
功能描述：
- 实现两个容器内元素进行互换
函数原型：
swap(vec);// 将vec与本身的元素互换
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//vector 容器互换
void printVector(vector&v){
for(vector::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout< v1;
for(int i=0;i<10;i++){
v1.push_back(i);
}
cout<<"交换前:"< v2;
for(int i=9;i>=0;i--){
v2.push_back(i);
}
printVector(v2);
cout<<"交换后:"< v;
for(int i=0;i<100000;i++){
v.push_back(i);
}
cout<<"v的容量为："<(v).swap(v);
cout<<"v的容量为："< vector预留空间
功能描述：
- 减少vector在动态扩展容量时的扩展次数
函数原型：
reserve(int len);//容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//vector容器 预留空间
void test01(){
vector v;
//利用reserve 预留空间
v.reserve(100000);
int num=0;//统计开辟的次数
int * p=NULL;
for(int i=0;i<100000;i++){
v.push_back(i);
if(p!=&v[0]){
p=&v[0];
num++;
}
}
cout<<"num = "< deque容器
deque容器基本概念
功能：
- 双端数组，可以对头端进行插入删除操作
deque与vector区别：
- vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
- deque相对而言，对头部的插入删除速度回比vector快
- vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jC05LFJ3-1599302221767)(assets/clip_image002-1547547642923.jpg)]
deque内部工作原理:
deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据
中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VTzWcXKx-1599302221768)(assets/clip_image002-1547547896341.jpg)]
- deque容器的迭代器也是支持随机访问的
deque构造函数
功能描述：
- deque容器构造
函数原型：
dequedeqT; //默认构造形式deque(beg, end);//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。deque(n, elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。deque(const deque &deq);//拷贝构造函数
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//deque 构造函数
//加了const之后 这个容器只能读，不能修改
void printDeque(const deque&d){
for(deque::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++){
//*it =100; 容器中的数据现在是不可以修改的
cout<<*it<<" ";
}
cout<d1;
for(int i=0;i<10;i++){
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
deque d2(d1.begin(),d1.end());
printDeque(d2);
deque d3(10,100);
printDeque(d3);
deque d4(d3);
printDeque(d4);
}
int main(){
test01();
}
deque赋值操作
功能描述：
- 给deque容器进行赋值
函数原型：
deque& operator=(const deque &deq);//重载等号操作符assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//deque容器 赋值操作
//加了const之后 这个容器只能读，不能修改
void printDeque(const deque&d){
for(deque::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++){\
cout<<*it<<" ";
}
cout< d1;
for(int i=0;i<10;i++){
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
//operation = 赋值
deque d2;
d2=d1;
printDeque(d2);
//assign赋值
deque d3;
d3.assign(d1.begin(),d1.end());
printDeque(d3);
deque d4;
d4.assign(10,100);
printDeque(d4);
}
int main(){
test01();
}
deque大小操作
功能描述：
- 对deque容器的大小进行操作
函数原型：
-
deque.empty();//判断容器是否为空 -
deque.size();//返回容器中元素的个数 -
deque.resize(num);//重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置。//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
-
deque.resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//deque容器大小操作
//加了const之后 这个容器只能读，不能修改
void printDeque(const deque&d){
for(deque::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++){\
cout<<*it<<" ";
}
cout<d1;
for(int i=0;i<10;i++) {
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
if(d1.empty()){
cout<<"d1为空"< deque 插入和删除
功能描述：
- 向deque容器中插入和删除数据
函数原型：
两端插入操作：
push_back(elem);//在容器尾部添加一个数据push_front(elem);//在容器头部插入一个数据pop_back();//删除容器最后一个数据pop_front();//删除容器第一个数据
指定位置操作：
-
insert(pos,elem);//在pos位置插入一个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();//清空容器的所有数据 -
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。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//deque容器插入和删除
//加了const之后 这个容器只能读，不能修改
void printDeque(const deque&d){
for(deque::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++){\
cout<<*it<<" ";
}
cout<d1;
//尾插
d1.push_back(10);
d1.push_back(20);
//头插
d1.push_front(100);
d1.push_front(200);
//200 100 10 20
printDeque(d1);
//尾删
d1.pop_back();
//200 100 10
printDeque(d1);
//头删
//100 10
d1.pop_front();
printDeque(d1);
}
//插入
void test02(){
deque d1;
d1.push_back(10);
d1.push_back(20);
d1.push_front(100);
d1.push_front(200);
//200 100 10 20
printDeque(d1);
//insert插入
d1.insert(d1.begin(),1000);
printDeque(d1);//1000 200 100 10 20
d1.insert(d1.begin(),2,10000);
printDeque(d1);//10000 10000 1000 200 100 10 20
//按照区间进行插入
dequed2;
d2.push_back(1);
d2.push_back(2);
d2.push_back(3);
d1.insert(d1.begin(),d2.begin(),d2.end());
printDeque(d1); //1 2 3 10000 10000 1000 200 100 10 20
}
//删除
void test03(){
deque d1;
d1.push_back(10);
d1.push_back(20);
d1.push_front(100);
d1.push_front(200);
//删除
deque::iterator it=d1.begin();
it++;
d1.erase(it);//这时删除的是第二个元素
printDeque(d1);//200 10 20
//按区间的方式进行删除
d1.erase(d1.begin(),d1.end());
printDeque(d1);
d1.clear();
printDeque(d1);
}
int main(){
test01();
test02();
test03();
}
deque 数据存取
功能描述：
- 对deque 中的数据的存取操作
函数原型：
at(int idx);//返回索引idx所指的数据operator[];//返回索引idx所指的数据front();//返回容器中第一个数据元素back();//返回容器中最后一个数据元素
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//deque容器数据存取
void test01(){
dequed;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
d.push_front(300);
d.push_front(400);
//通过[]访问元素
for(int i=0;i deque 排序
功能描述：
- 利用算法实现对deque容器进行排序
算法：
sort(iterator beg, iterator end)//对beg和end区间内元素进行排序
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//deque容器 排序
//加了const之后 这个容器只能读，不能修改
void printDeque(const deque&d){
for(deque::const_iterator it=d.begin();it!=d.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_back(30);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
d.push_front(300);
printDeque(d);
//排序 默认的排序规则 从小到大 升序
//对于支持随机访问的迭代器的容器，都可以利用sort算法直接对其进行排序
//vector容器也可以利用sort进行排序
sort(d.begin(),d.end());
cout<<"排序后的结果:"< 案例-评委打分
案例描述
有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。
实现步骤
- 创建五名选手，放到vector中
- 遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评分打分存到deque容器中
- sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分
- deque容器遍历一遍，累加总分
- 获取平均分
示例代码：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。
//选手类
class Person{
public:
Person(string name,int score){
this ->m_Name=name;
this->m_Score=score;
} //初始化
string m_Name;
int m_Score;
};
void createPerson(vector&v){
string nameSeed="ABCDE";
for(int i=0;i<5;i++){
string name="选手";
name+=nameSeed[i];
int score=0;
Person p(name,score);
//将创建的person对象 放入到容器中
v.push_back(p);
}
}
//打分
void setScore(vector&v){
for(vector::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++){
//将评委的分数放入deque容器中
dequed;
for(int i=0;i<10;i++){
int score=rand()%41+60; //60~100
d.push_back(score);
}
//排序
sort(d.begin(),d.end());
//去除最高分和最低分
d.pop_back();
d.pop_front();
//取平均分
int sum=0;
for(deque::iterator dit=d.begin();dit!=d.end();dit++){
sum+=*dit; //累加
}
int avg=sum/d.size();
//将平均分赋值给选手
it->m_Score=avg;
}
}
void showScore(vector&v)
{
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 平均分： " << it->m_Score << endl;
}
}
int main(){
//随机数种子
srand((unsigned int)time(NULL));
//创建5名选手
vectorv;//存放选手的容器
createPerson(v);
//给5名选手打分
setScore(v);
//显示最后的得分
showScore(v);
}
stack容器
stack 基本概念
**概念：*stack是一种*先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构，它只有一个出口
栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为
栈中进入数据称为 — 入栈 push
栈中弹出数据称为 — 出栈 pop
stack 常用接口
功能描述：栈容器常用的对外接口
构造函数：
stack//stack采用模板类实现， stack对象的默认构造形式stk; stack(const stack &stk);//拷贝构造函数
赋值操作：
stack& operator=(const stack &stk);//重载等号操作符
数据存取：
push(elem);//向栈顶添加元素pop();//从栈顶移除第一个元素top();//返回栈顶元素
大小操作：
empty();//判断堆栈是否为空size();//返回栈的大小
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//栈 stack 容器
void test01(){
//特点 先进后出
stack s;
//入栈
s.push(10);
s.push(20);
s.push(30);
cout<<"栈的大小："< queue 容器
queue 基本概念
**概念：*Queue是一种*先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口
队列容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素
队列中只有队头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为
队列中进数据称为 — 入队 push
队列中出数据称为 — 出队 pop
queue 常用接口
功能描述：栈容器常用的对外接口
构造函数：
queue//queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式que; queue(const queue &que);//拷贝构造函数
赋值操作：
queue& operator=(const queue &que);//重载等号操作符
数据存取：
push(elem);//往队尾添加元素pop();//从队头移除第一个元素back();//返回最后一个元素front();//返回第一个元素
大小操作：
empty();//判断堆栈是否为空size();//返回栈的大小
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//队列 queue 容器
class Person{
public:
Person(string name,int age){
this->m_Name=name;
this->m_Age=age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01(){
//创建队列
queueq;
//准备数据
Person p1("张三",18);
Person p2("李四",21);
Person p3("王五",20);
Person p4("赵六",19);
//入队
q.push(p1);
q.push(p2);
q.push(p3);
q.push(p4);
//判断 只要队列不为空 查看队头 查看队尾 出队
while(!q.empty()){
//查看队头
cout<<"队头元素为:"< list容器
list基本概念
**功能：**将数据进行链式存储
链表（list）是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的
链表的组成：链表由一系列结点组成
结点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域
STL中的链表是一个双向循环链表
由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器
list的优点：
- 采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
- 链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素
list的缺点：
- 链表灵活，但是空间(指针域) 和 时间（遍历）额外耗费较大
List有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector是不成立的。
总结：STL中List和vector是两个最常被使用的容器，各有优缺点
list构造函数
功能描述：
- 创建list容器
函数原型：
list//list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：lst; list(beg,end);//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。list(n,elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。list(const list &lst);//拷贝构造函数。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//list 容器 构造函数
void printList(const list&L){
for(list::const_iterator it=L.begin();it!=L.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout< L1;
//添加数据
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
//遍历容器
printList(L1);
//区间方式构造
listL2(L1.begin(),L1.end());
printList(L2);
//拷贝构造
listL3(L1);
printList(L3);
//n个elem
listL4(10,100);
printList(L4);
}
int main(){
test01();
}
list 赋值和交换
功能描述：
- 给list容器进行赋值，以及交换list容器
函数原型：
assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。list& operator=(const list &lst);//重载等号操作符swap(lst);//将lst与本身的元素互换。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//list容器 的 赋值和交换
void printList(const list&L){
for(list::const_iterator it=L.begin();it!=L.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
printList(L1);
list L2;
L2=L1;
printList(L2);
listL3;
L3.assign(L2.begin(),L2.end());
printList(L3);
listL4;
L4.assign(10,100);
printList(L4);
}
//交换
void test02(){
listL1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
listL2;
L2.assign(10,100);
cout<<"交换前："<
list 大小操作
功能描述：
- 对list容器的大小进行操作
函数原型：
-
size();//返回容器中元素的个数 -
empty();//判断容器是否为空 -
resize(num);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
-
resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。 1
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//list容器大小操作
void printList(const list&L){
for(list::const_iterator it=L.begin();it!=L.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
printList(L1);
//判断该容器是否为空腹
if(L1.empty()){
cout<<"L1为空"<
list 插入和删除
功能描述：
- 对list容器进行数据的插入和删除
函数原型：
- 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。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//list容器 插入和删除
/*
- 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。
*/
void printList(const list&L){
for(list::const_iterator it=L.begin();it!=L.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<L;
//尾插
L.push_back(10);
L.push_back(20);
L.push_back(30);
//头插
L.push_front(100);
L.push_front(200);
L.push_front(300);
printList(L);//300 200 100 10 20 30
//尾删
L.pop_back();
printList(L);//300 200 100 10 20
//头删
L.pop_front();
printList(L);//200 100 10 20
//insert插入
list::iterator it=L.begin();
L.insert(++it,100000);
printList(L);//200 100000 100 10 20
//删除
it = L.begin();
L.erase(++it);
printList(L);//200 100 10 20
//移除
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
printList(L);//200 100 10 20 10000 10000 10000
L.remove(10000);
printList(L);//200 100 10 20
L.clear();
printList(L);
}
int main(){
test01();
}
list 数据存取
功能描述：
- 对list容器中数据进行存取
函数原型：
front();//返回第一个元素。back();//返回最后一个元素。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//list容器数据存取
void printList(const list&L){
for(list::const_iterator it=L.begin();it!=L.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<L1;
//尾插
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
//L1[0] 不可以使用[]访问list容器中的元素
//L1.at(0)0 不可以使用at访问list容器中的元素
//原因是list是链表，不是用连续线性空间存储数据 迭代器也是不支持随机访问的
cout<<"第一个元素为："<::iterator it=L1.begin();
//支持双向的
it++;
it--;
it=it+1;//不支持随机访问
}
int main(){
test01();
}
list 反转和排序
功能描述：
- 将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序
函数原型：
reverse();//反转链表sort();//链表排序
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//list容器反转和排序
void printList(const list&L){
for(list::const_iterator it=L.begin();it!=L.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(50);
L1.push_back(30);
L1.push_back(80);
L1.push_back(90);
L1.push_back(60);
cout<<"反转前："<v2;
}
//排序
void test02(){
listL1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(50);
L1.push_back(30);
L1.push_back(80);
L1.push_back(90);
L1.push_back(60);
cout<<"排序前："<
排序案例
案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高
排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
class Person {
public:
Person(string name, int age , int height) {
m_Name = name;
m_Age = age;
m_Height = height;
}
public:
string m_Name; //姓名
int m_Age; //年龄
int m_Height; //身高
};
bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2) {
if (p1.m_Age == p2.m_Age) {
return p1.m_Height > p2.m_Height;
}
else
{
return p1.m_Age < p2.m_Age;
}
}
void test01(){
list L;
Person p1("刘备", 35 , 175);
Person p2("曹操", 45 , 180);
Person p3("孙权", 40 , 170);
Person p4("赵云", 25 , 190);
Person p5("张飞", 35 , 160);
Person p6("关羽", 35 , 200);
L.push_back(p1);
L.push_back(p2);
L.push_back(p3);
L.push_back(p4);
L.push_back(p5);
L.push_back(p6);
for (list::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << " 姓名： " << it->m_Name <<
" 年龄： " << it->m_Age <<
" 身高： " << it->m_Height <<
endl;
}
cout << "---------------------------------" << endl;
L.sort(ComparePerson); //排序
for (list::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age
<< " 身高： " << it->m_Height << endl;
}
}
int main(){
test01();
}
set/ multiset 容器
set基本概念
简介：
- 所有元素都会在插入时自动被排序
本质：
- set/multiset属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。
set和multiset区别：
- set不允许容器中有重复的元素
- multiset允许容器中有重复的元素
3.8.2 set构造和赋值
功能描述：创建set容器以及赋值
构造：
set//默认构造函数：st; set(const set &st);//拷贝构造函数
赋值：
set& operator=(const set &st);//重载等号操作符
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//set容器 构造和赋值
void printSet(set&s){
for(set::iterator it=s.begin();it!=s.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<s1;
//插入数据 只有insert方式
s1.insert(10);
s1.insert(20);
s1.insert(50);
s1.insert(60);
s1.insert(30);
s1.insert(40);
s1.insert(30);
//遍历容器
//set容器的特点 所有元素插入时候自动排序
//set容器不允许插入重复值
printSet(s1);
//拷贝构造
sets2(s1);
printSet(s2);
//赋值
sets3;
s3=s2;
printSet(s3);
}
int main(){
test01();
}
set大小和交换
功能描述：
- 统计set容器大小以及交换set容器
函数原型：
size();//返回容器中元素的数目empty();//判断容器是否为空swap(st);//交换两个集合容器
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//set容器 大小和交换
void printSet(set&s){
for(set::iterator it=s.begin();it!=s.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<s1;
//插入数据 只有insert方式
s1.insert(10);
s1.insert(20);
s1.insert(50);
s1.insert(60);
s1.insert(30);
s1.insert(40);
printSet(s1);
//判断是否为空
if(s1.empty()){
cout<<"s1为空"<s1;
//插入数据 只有insert方式
s1.insert(10);
s1.insert(20);
s1.insert(50);
s1.insert(60);
s1.insert(30);
s1.insert(40);
sets2;
//插入数据 只有insert方式
s2.insert(100);
s2.insert(200);
s2.insert(500);
s2.insert(600);
s2.insert(300);
s2.insert(400);
cout<<"交换前："< set插入和删除
功能描述：
- set容器进行插入数据和删除数据
函数原型：
insert(elem);//在容器中插入元素。clear();//清除所有元素erase(pos);//删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。erase(beg, end);//删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。erase(elem);//删除容器中值为elem的元素。
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//set容器 插入和删除
void printSet(set&s){
for(set::iterator it=s.begin();it!=s.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<s1;
//插入数据 只有insert方式
s1.insert(10);
s1.insert(20);
s1.insert(50);
s1.insert(60);
s1.insert(30);
s1.insert(40);
printSet(s1);
//删除
s1.erase(s1.begin());
printSet(s1);
//删除重载版本
s1.erase(30);
printSet(s1);
//清空
s1.erase(s1.begin(),s1.end());
s1.clear();
printSet(s1);
}
int main(){
test01();
}
set查找和统计
功能描述：
- 对set容器进行查找数据以及统计数据
函数原型：
find(key);//查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();count(key);//统计key的元素个数
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//set容器 查找和统计
void printSet(set&s){
for(set::iterator it=s.begin();it!=s.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<s1;
//插入数据
s1.insert(10);
s1.insert(20);
s1.insert(50);
s1.insert(60);
s1.insert(30);
s1.insert(40);
printSet(s1);
set::iterator pos=s1.find(30);
if(pos!=s1.end()){
cout<<"找到该元素"<s1;
//插入数据
s1.insert(10);
s1.insert(20);
s1.insert(50);
s1.insert(60);
s1.insert(30);
s1.insert(30);
s1.insert(40);
s1.insert(30);
printSet(s1);
//对于set而言 统计结果要么为0 要么为1
int num=s1.count(30);
cout< set和multiset区别
学习目标：
- 掌握set和multiset的区别
区别：
- set不可以插入重复数据，而multiset可以
- set插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
- multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//set和multiset区别
void test01(){
set s;
pair::iterator, bool> ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << "第一次插入成功!" << endl;
}
else {
cout << "第一次插入失败!" << endl;
}
ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << "第二次插入成功!" << endl;
}
else {
cout << "第二次插入失败!" << endl;
}
//multiset
multiset ms;
ms.insert(10);
ms.insert(10);
for (multiset::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main(){
test01();
}
pair对组创建
功能描述：
- 成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据
两种创建方式：
pairpair
示例：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//#### pair对组创建
void test01(){
//第一种方式
pair p("Tom",20);
cout<<"姓名:"<p2=make_pair("Jerry",18);
cout<<"姓名:"< set容器排序
学习目标：
- set容器默认排序规则为从小到大，掌握如何改变排序规则
主要技术点：
- 利用仿函数，可以改变排序规则
示例一 set存放内置数据类型
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//set容器排序
class MyCompare{
public:
bool operator()(int v1,int v2){
return v1>v2;
}
};
void test01(){
sets1;
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(20);
s1.insert(50);
s1.insert(30);
for(set::iterator it=s1.begin();it!=s1.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout<s2;
s2.insert(10);
s2.insert(40);
s2.insert(20);
s2.insert(50);
s2.insert(30);
for(set::iterator it=s2.begin();it!=s2.end();it++){
cout<<*it<<" ";
}
cout< 示例二 set存放自定义数据类型
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//set 存放自定义数据类型
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
class comparePerson
{
public:
bool operator()(const Person& p1, const Person &p2)
{
//按照年龄进行排序 降序
return p1.m_Age > p2.m_Age;
}
};
void test01()
{
//自定义数据类型，都会指定排序规则
set s;
Person p1("刘备", 23);
Person p2("关羽", 27);
Person p3("张飞", 25);
Person p4("赵云", 21);
s.insert(p1);
s.insert(p2);
s.insert(p3);
s.insert(p4);
for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age << endl;
}
}
int main(){
test01();
}
map/ multimap容器
map基本概念
简介：
- map中所有元素都是pair
- pair中第一个元素为key（键值），起到索引作用，第二个元素为value（实值）
- 所有元素都会根据元素的键值自动排序
本质：
- map/multimap属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。
优点：
- 可以根据key值快速找到value值
map和multimap区别：
- map不允许容器中有重复key值元素
- multimap允许容器中有重复key值元素
map构造和赋值
功能描述：
- 对map容器进行构造和赋值操作
函数原型：
构造：
map//map默认构造函数:map(const map &mp);//拷贝构造函数
赋值：
map& operator=(const map &mp);//重载等号操作符
示例：
#include
#include
#include
#include map大小和交换
功能描述：
- 统计map容器大小以及交换map容器
函数原型：
size();//返回容器中元素的数目empty();//判断容器是否为空swap(st);//交换两个集合容器
示例：
#include
#include
#include
#include map插入和删除
功能描述：
- map容器进行插入数据和删除数据
函数原型：
insert(elem);//在容器中插入元素。clear();//清除所有元素erase(pos);//删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。erase(beg, end);//删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。erase(key);//删除容器中值为key的元素。
示例：
#include
#include
#include
#include map查找和统计
功能描述：
- 对map容器进行查找数据以及统计数据
函数原型：
find(key);//查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end();count(key);//统计key的元素个数
示例：
#include
#include
#include
#include