STL—vector容器的用法以及算法知识
STL（Stadnard Template Library），也就是常说的标准模板库。
STL从意义上来讲，可以分为容器（container）、算法（algorithm）、迭代器（iterator）
STL容器中最重要的也就是vector
相信学过C++的同学对vector容器都不陌生，跟数组有很多相似之处，它可以称为一个升级版的数组
与数组的异同：
vector和数组都可以存放数据，数组也相当于一个容器
但是数组长度是编程者在之前固定好的数据，而容器可长可短
ps：在leetcode中，需要返回一部分数据时，return 数组是报错的，这时候就需要容器（vector、deque等）
（一）vector容器的基础用法
1.和数组一样，使用vector前也需要编程者自己定义
#include
#include //头文件vector必须加上
using namespace std;
int main()
{
vector<数据类型>容器名；
例如：
vectorv1；
} 2.定义完成后存放数据
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
vectorv1;
v1.push_back(0); //将整数类型的0存放在int类型的v1中
for（int i=1；i<=10;i++）
{
v1.push_back(i); //通过for循环将1~10添入int类型的v1中
}
} 3.存放数据后将数据输出
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
vectorv1;
v1.push_back(0); //将整数类型的0存放在int类型的v1中
for（int i=1；i<=10;i++）
{
v1.push_back(i);
}
for (vector::iterator it = v1.begin();it != v1.end();it++) //此处的iterator为迭代器，容器数据输出的工具
{
cout << (*it) << " " ;
}
cout << endl;
} （二）vector容器的初级用法
1.容器的复制
假如：数据类型为int，复制后为v2，复制前为v1
最常用的方法就是vector
也可以v2.assign（v1.begin(),v1.end()）
vecotr
vecotr
#include
#include
using namespace std;
void PrintVector(vector &v)
{
for (vector::iterator it = v.begin();it != v.end();it++)
{
cout << (*it) << " " ;
}
cout << endl;
}
int main()
{
vectorv1;
for (int i = 0;i < 10;i++)
{
v1.push_back(i);
}
PrintVector(v1); //通过迭代器来输出结果检验是否赋值完成
vectorv2(v1.begin(),v1.end()); //将v1赋值给v2
PrintVector(v2);
vectorv3(v2); //将v2赋值给v3
PrintVector(v3);
vectorv4(10, 100); //表示10个100存在vector容器中
PrintVector(v4);
vectorv5;
v5.assign(v4.begin(),v4.end());
PrintVector(v5); //将v4赋值给v5
} 2.容器vector的容量、大小
前面我们提到过，数组的大小是编程者自己定义的，而容器vector大小是计算机内定的，那该如何精确查看呢？
假如：vector
v1.empty()是检测v1中是否有数据
v1.capacity（）是检测v1中有多少数据
resize（）是改变容器vector的大小，如果原来vector数据少于改变后的，则补数据0
如果vector数据多于改变后的，则舍后面数据
#include
#include
using namespace std;
void PrintVector(vectorv)
{
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);
}
if(v1.empty())
{
cout << "vector为空！" << endl;
}
else
{
cout << "vector不为空！" << endl;
}
int num1 = v1.capacity();
cout << "v1.capacity = " << num1 << endl; //vector容器v1的容量
int num2 = v1.size();
cout << "v2.size = " << num2 << endl; //vector容器v1的大小
//一般情况下容量capacity要比大小size稍微大一些
v1.resize(15); //改变容器的size，多余的默认值为0
PrintVector(v1);
v1.resize(5); //改变容器的size，只取vector中前5
PrintVector(v1);
} 3.容器vector的插入、删除
我们在前面说到vector增加元素是v.push_back( )是在尾端添加一个元素
而在尾端删除一个元素就是v.pop_back()
可以用insert（）在首端插入数据 例：v.insert（v1.begin(),1），首端插入数据1
vector容器的清除
v.erase（v.begin(),v.end()） //就是从begin（）到end（）全部删除数据
v.clear() //数据直接全部清除
#include
#include
using namespace std;
void PrintVector(vector v)
{
for(vector::iteator it=v.begin();it!=v.end();it++)
{
cout<<" "<<(*it)<<;
}
cout<v1;
for (int i = 0;i < 10;i++)
{
v1.push_back(i);
}
v1.push_back(11); //尾端插入11
PrintVector(v1);
v1.pop_back(); //尾端删除一个元素
PrintVector(v1);
v1.insert(v1.begin(), -1); //在起始位插入-1
v1.insert(v1.begin(), 2, 1); //在起始位插入2个1
PrintVector(v1);
v1.erase(v1.end());
v1.erase(v1.begin(), v1.end()); //删除vector所有元素
v1.clear(); //清空vector
PrintVector(v1);
} ps:其他容器中，有可以在首端直接添加和删除元素（push_front、pop_front），vector容器不兼容
4.vector容器元素的存储、获取
在前面已经学到关于存放、获取元素的几种方法，这里讨论一下跟数组一样的获取元素
/* 除了用迭代器获取vector容器中元素，[]和at也可以
front返回容器第一个元素
back返回容器最后一个元素 */
vectorv1;
for (int i = 0;i < 10;i++)
{
v1.push_back(i);
}
v1.at(5); //获取下端为5的元素
cout << "v1第一个元素 ：" << v1.front() << endl;
cout << "v1最后一个元素 ：" << v1.back() << endl; 5.vector的互换容器
通过swap（）函数交换两个vector容器中的元素，前提定义两个容器的数据类型相同
#include
#include
using namespace std;
void PrintVector(vector v)
{
for(vector::iteator it=v.begin();it!=v.end();it++)
{
cout<<" "<<(*it)<<;
}
cout<v1, v2;
for (int i = 0;i < 10;i++)
{
v1.push_back(i);
v2.push_back(9 - i);
}
PrintVector(v1);
PrintVector(v2);
cout << "互换后" << endl;
v1.swap(v2);
PrintVector(v1);
PrintVector(v2);
//通过与匿名对象交换来改变容量大小
v1.resize(5);
cout << "v1容量为：" << v1.capacity() << endl;
cout << "v1大小为：" << v1.size() << endl;
vector(v1).swap(v1); //收缩内存
cout << "v1容量为：" << v1.capacity() << endl;
cout << "v1大小为：" << v1.size() << endl;
} ps：这里的收缩内存是为了让容量（capacity）和大小（size）保持一致，避免了内存浪费
为减少vector在动态扩展容量时的扩展次数，所以reserve（）预留空间。
（三） vector容器的高级用法
1.vector容器的自定义类型用法，通过用户自定义类型来增添删改一些元素
#include
#include
#include
using namespace std;
class person
{
public:
person(int n, string na)
{
num = n;
name = na;
}
int num;
string name;
};
int main()
{
//vector容器的自定义类型用法
vectorvet;
person p1(90, "小田");
person p2(95, "小刘");
person p3(99, "小明");
vet.push_back(p1);
vet.push_back(p2);
vet.push_back(p3);
for (vector::iterator it=vet.begin();it != vet.end();it++)
{
cout << " " << (*it).num << (*it).name << endl;
}
} 2.vector容器的嵌套用法（二阶）
vector中再嵌一个vector容器，相当于数组中二维数组
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
//vetctor容器的嵌套用法
vector>v;
vectorvet1;
vectorvet2;
vectorvet3;
vectorvet4;
for (int i = 0;i < 4;i++)
{
vet1.push_back(i + 1);
vet2.push_back(i + 2);
vet3.push_back(i + 3);
vet4.push_back(i + 4);
}
v.push_back(vet1);
v.push_back(vet2);
v.push_back(vet3);
v.push_back(vet4);
for (vector>::iterator it = v.begin();it != v.end();it++)
{
for (vector::iterator itr = (*it).begin();itr != (*it).end();itr++)
{
cout << " " << (*itr) ;
}
cout << endl;
}
} （四） vector容器的终极用法
终极用法则是通过算法（algorithm）包含的库函数进行元素的编排
find（）类查找元素
count（）类统计元素个数
sort（）排序算法
random_shuffle() 在指定范围内重新洗牌
merge（）容器元素合并储存在另一容器中
reverse（）反转容器的元素
copy （）容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
replace （）将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
replace_if （）容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
set_intersection （） 求两个容器的交集
set_union （） 求两个容器的并集
set_difference （）求两个容器的差集
将几个比较重要的用法用代码块表示出来
1.count类用法
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
class person
{
public:
person(string s,int a)
{
name = s;
age = a;
}
string name;
int age;
};
class compare
{
public:
bool operator()(int p)
{
return p > 5;
}
};
class compare1
{
public:
bool operator()(person& p)
{
return p.age > 18;
}
};
void printvector(int val)
{
cout << val << " ";
}
void printvectorP(person p)
{
cout << p.name << p.age << endl;
}
int main()
{
vectorv;
for (int i = 0;i < 10;i++)
{
v.push_back(i + 1);
}
//迭代器遍历
for (vector::iterator it = v.begin();it != v.end();it++)
{
cout << " " << *it;
}
cout << endl;
//利用algorithm中for_each
for_each(v.begin(), v.end(), printvector);
int num = count(v.begin(), v.end(), 5);
cout << "元素5出现的个数:" << num << endl;
cout << "比元素5大的个数:" << count_if(v.begin(), v.end(), compare());
person p1("iii", 19);
person p2("kkk", 20);
person p3("aaa", 15);
vectorp;
p.push_back(p1);
p.push_back(p2);
p.push_back(p3);
for_each(p.begin(), p.end(), printvectorP);
cout << "年龄大于18个数：" << count_if(p.begin(), p.end(), compare1());
} 2.find（）用法
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
class person
{
public:
bool operator==(const person& p1)
{
if (name==p1.name && age == p1.age)
{
return true;
}
else {
return false;
}
}
person(string nam, int a)
{
name = nam;
age = a;
}
string name;
int age;
};
class compare
{
public:
bool operator()(person& p)
{
if (p.age > 18)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
};
int main()
{
vectorv;
for (int i = 0;i < 10;i++)
{
v.push_back(i + 1);
}
vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);
if (it == v.end())
{
cout << "没找到！" << endl;
}
else
{
cout << "找到！" << *it << endl;
}
person p1("田", 19);
person p2("王", 20);
person p3("梁", 18);
person p5("广", 15);
person p4("gu", 16);
person p6("ii", 21);
vectorv1;
v1.push_back(p1);
v1.push_back(p2);
v1.push_back(p3);
v1.push_back(p4);
v1.push_back(p5);
v1.push_back(p6);
vector::iterator its = find(v1.begin(), v1.end(), p1);
if (its == v1.end())
{
cout << "未找到！" << endl;
}
else
{
cout << "找到！" << its->name << " " << its->age << endl;
}
//根据所要找寻条件搜索
vector::iterator iter = find_if(v1.begin(), v1.end(), compare());
if (iter == v1.end())
{
cout << "未找到！" << endl;
}
else
{
cout << "找到！(单个)" << iter->name << " " << iter->age << endl;
}
/*vector::iterator b = v1.begin();
vector::iterator e = v1.end();
vector::iterator a = v1.begin();
int pos = 0;
while (1)
{
b = a;
vector::iterator ite = find_if(b, e, compare());
if (ite == v1.end())
{
cout << "未找到！" << endl;
break;
}
else
{
cout << "找到(多数)！" << ite->name << " " << ite->age << endl;
a = b;
}
}*/
} 3.sort（）用法
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
class compare
{
public:
bool operator()(int a, int b)
{
return a > b;
}
};
void print_(int val)
{
cout << val << " " ;
}
int main()
{
vectorv;
for (int i = 0;i < 10;i++)
{
v.push_back(i + 1);
v.push_back(20 - i);
}
//按照从小到大顺序
cout << "排序前：" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), print_);
cout << "排序后：" << endl;
sort(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), print_);
//按照从大到小的顺序
cout << "改变大——小顺序后：" << endl;
sort(v.begin(), v.end(), compare());
for_each(v.begin(), v.end(), print_);
//种下随机数种子
srand((unsigned int)time(NULL));
random_shuffle(v.begin(), v.end());
cout << "随机排列之后" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), print_);
vectorv1, v2;
for (int i = 0;i < 5;i++)
{
v1.push_back(i);
v2.push_back(i + 1);
}
vectorv3;
v3.resize(v1.size() + v2.size());
merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
cout << " 合并后 " << endl;
for_each(v3.begin(), v3.end(), print_);
cout << "反转前：" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), print_);
reverse(v.begin(), v.end());
cout << "反转后" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), print_);
return 0;
} 4.其他类算法
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
void print_(int val)
{
cout << val << " " << endl;
}
int main()
{
vectorv1;
for (int i = 0;i < 100;i++)
{
v1.push_back(i);
}
cout << "调用算法累加后：" << endl;
cout << accumulate(v1.begin(), v1.end(), 0) << endl;
fill(v1.begin(), v1.end(), 100);
cout << " 添加元素后：" << endl;
for_each(v1.begin(), v1.end(), print_);
vectorv2, v3,v4,v5,v6;
for (int i = 0;i < 10;i++)
{
v2.push_back(i + 1);
v3.push_back(i + 5);
}
//必须给目标容器开辟空间
v4.resize(v3.size() + v2.size());
v5.resize(v3.size() + v2.size());
v6.resize(v3.size() + v2.size());
cout << "求v2、v3交集：" << endl;
set_intersection(v2.begin(), v2.end(), v3.begin(), v3.end(), v4.begin());
for_each(v4.begin(), v4.end(), print_);
cout << endl;
cout << "求v2、v3的并集：" << endl;
set_union(v2.begin(), v2.end(), v3.begin(), v3.end(), v5.begin());
for_each(v5.begin(), v5.end(), print_);
cout << endl;
cout << "求v2、v3的差集：" << endl;
set_difference(v2.begin(), v2.end(), v3.begin(), v3.end(), v6.begin());
for_each(v6.begin(), v6.end(),print_);
cout << endl;
} 到这里，vector的全部用法已经结束了
跟其他容器相比，vector的用法包括一些库函数较多，用起来比较方便，也是编程者最喜欢的容器
欢迎大家进行补充！