熬夜爆肝！C++核心STL容器string知识点汇总整理【万字干货预警 建议收藏】
前言
前段时间有粉丝问我，大一结束c++基础学完，不知道自己目前学得怎么样？要掌握的知识点有没有都弄懂了？是否基础入门了？
前几天已经整理过C++基础入门知识点 和 C++核心进阶知识点，没看过的可以看看喔！熬夜爆肝！C++基础入门大合集【万字干货预警 建议收藏】
熬夜爆肝！C++核心进阶知识点汇总整理【万字干货预警 建议收藏】
今天继续整理C++进阶篇STL容器string知识点，一起来看看吧~
以下内容主要根据网上资料进行整理汇总，如有侵权，请私信我。
1 STL初识
1.1 STL的出现
-
软件行业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标准,出现了STL
1.2 STL基本概念
- STL：标准模板库
- STL 主要分为: 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。
1.3 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。
1.4 STL中容器、算法、迭代器
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： 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： 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
1.5 容器算法迭代器初识
STL中最常用的容器为Vector，可以理解为数组，下面我们来看看如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器
1.5.1 vector存放内置数据类型
容器： vector
算法： for_each
迭代器： vector
案例：
#include
#include
void MyPrint(int val)
{
cout << val << endl;
}
void test01() {
//创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
vector v;
//向容器中放数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
//每一个容器都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素
//v.begin()返回迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据
//v.end()返回迭代器，这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置
//vector::iterator 拿到vector这种容器的迭代器类型
vector::iterator pBegin = v.begin();
vector::iterator pEnd = v.end();
//第一种遍历方式：
while (pBegin != pEnd) {
cout << *pBegin << endl;
pBegin++;
}
//第二种遍历方式：
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << endl;
}
cout << endl;
//第三种遍历方式：
//使用STL提供标准遍历算法 头文件 algorithm
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
1.5.2 Vector存放自定义数据类型
案例：
#include
#include
//自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
mName = name;
mAge = age;
}
public:
string mName;
int mAge;
};
//存放对象
void test01() {
vector v;
//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl;
}
}
//放对象指针
void test02() {
vector v;
//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);
v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
v.push_back(&p4);
v.push_back(&p5);
for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
Person * p = (*it);
cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl;
}
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
1.5.3 Vector容器嵌套容器
案例：
#include
//容器嵌套容器
void test01() {
vector< vector > v;
vector v1;
vector v2;
vector v3;
vector v4;
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);
}
//将容器元素插入到vector v中
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
for (vector>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
for (vector::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2 STL- 常用容器
2.1 string容器
2.1.1 string基本概念
- 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
2.1.2 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
案例：
#include
//string构造
void test01()
{
string s1; //创建空字符串，调用无参构造函数
cout << "str1 = " << s1 << endl;
const char* str = "hello world";
string s2(str); //把c_string转换成了string
cout << "str2 = " << s2 << endl;
string s3(s2); //调用拷贝构造函数
cout << "str3 = " << s3 << endl;
string s4(10, 'a');
cout << "str3 = " << s3 << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.1.3 string赋值操作
功能描述：
- 给string字符串进行赋值
赋值的函数原型：
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
案例：
//赋值
void test01()
{
string str1;
str1 = "hello world";
cout << "str1 = " << str1 << endl;
string str2;
str2 = str1;
cout << "str2 = " << str2 << endl;
string str3;
str3 = 'a';
cout << "str3 = " << str3 << endl;
string str4;
str4.assign("hello c++");
cout << "str4 = " << str4 << endl;
string str5;
str5.assign("hello c++",5);
cout << "str5 = " << str5 << endl;
string str6;
str6.assign(str5);
cout << "str6 = " << str6 << endl;
string str7;
str7.assign(5, 'x');
cout << "str7 = " << str7 << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.1.4 string字符串拼接
功能描述：
- 实现在字符串末尾拼接字符串
函数原型：
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
案例：
//字符串拼接
void test01()
{
string str1 = "我";
str1 += "爱玩游戏";
cout << "str1 = " << str1 << endl;
str1 += ':';
cout << "str1 = " << str1 << endl;
string str2 = "LOL DNF";
str1 += str2;
cout << "str1 = " << str1 << endl;
string str3 = "I";
str3.append(" love ");
str3.append("game abcde", 4);
//str3.append(str2);
str3.append(str2, 4, 3); // 从下标4位置开始 ，截取3个字符，拼接到字符串末尾
cout << "str3 = " << str3 << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.1.5 string查找和替换
功能描述：
- 查找：查找指定字符串是否存在
- 替换：在指定的位置替换字符串
函数原型：
int find(const string& str, int pos = 0) const;//查找str第一次出现位置,从pos开始查找int find(const char* s, int pos = 0) const;//查找s第一次出现位置,从pos开始查找int find(const char* s, int pos, int n) const;//从pos位置查找s的前n个字符第一次位置int find(const char c, int pos = 0) const;//查找字符c第一次出现位置int rfind(const string& str, int pos = npos) const;//查找str最后一次位置,从pos开始查找int rfind(const char* s, int pos = npos) const;//查找s最后一次出现位置,从pos开始查找int rfind(const char* s, int pos, int n) const;//从pos查找s的前n个字符最后一次位置int rfind(const char c, int pos = 0) const;//查找字符c最后一次出现位置string& replace(int pos, int n, const string& str);//替换从pos开始n个字符为字符串strstring& replace(int pos, int n,const char* s);//替换从pos开始的n个字符为字符串s
案例：
//查找和替换
void test01()
{
//查找
string str1 = "abcdefgde";
int pos = str1.find("de");
if (pos == -1)
{
cout << "未找到" << endl;
}
else
{
cout << "pos = " << pos << endl;
}
pos = str1.rfind("de");
cout << "pos = " << pos << endl;
}
void test02()
{
//替换
string str1 = "abcdefgde";
str1.replace(1, 3, "1111");
cout << "str1 = " << str1 << endl;
}
int main() {
//test01();
//test02();
system("pause");
return 0;
}
2.1.6 string字符串比较
功能描述：
- 字符串之间的比较
比较方式：
- 字符串比较是按字符的ASCII码进行对比
= 返回 0
> 返回 1
< 返回 -1
函数原型：
int compare(const string &s) const;//与字符串s比较int compare(const char *s) const;//与字符串s比较
案例：
//字符串比较
void test01()
{
string s1 = "hello";
string s2 = "aello";
int ret = s1.compare(s2);
if (ret == 0) {
cout << "s1 等于 s2" << endl;
}
else if (ret > 0)
{
cout << "s1 大于 s2" << endl;
}
else
{
cout << "s1 小于 s2" << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.1.7 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：
void test01()
{
string str = "hello world";
for (int i = 0; i < str.size(); i++)
{
cout << str[i] << " ";
}
cout << endl;
for (int i = 0; i < str.size(); i++)
{
cout << str.at(i) << " ";
}
cout << endl;
//字符修改
str[0] = 'x';
str.at(1) = 'x';
cout << str << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.1.8 string插入和删除
功能描述：
- 对string字符串进行插入和删除字符操作
函数原型：
string& insert(int pos, const char* s);//插入字符串string& insert(int pos, const string& str);//插入字符串string& insert(int pos, int n, char c);//在指定位置插入n个字符cstring& erase(int pos, int n = npos);//删除从Pos开始的n个字符
案例：
//字符串插入和删除
void test01()
{
string str = "hello";
str.insert(1, "111");
cout << str << endl;
str.erase(1, 3); //从1号位置开始3个字符
cout << str << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.1.9 string子串
功能描述：
- 从字符串中获取想要的子串
函数原型：
string substr(int pos = 0, int n = npos) const;//返回由pos开始的n个字符组成的字符串
案例：
//子串
void test01()
{
string str = "abcdefg";
string subStr = str.substr(1, 3);
cout << "subStr = " << subStr << endl;
string email = "[email protected]";
int pos = email.find("@");
string username = email.substr(0, pos);
cout << "username: " << username << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
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Dragon少年 | 文
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