[算法] STL

标准模板库STL的核心设计思想是将容器（类模板）与算法（函数模板）分开，使用迭代器封装访问容器元素的方法，容器所支持的迭代器类型决定了容器适用的算法。

《STL源码剖析》总结

注1：STL设计基于前闭后开区间，end表示末端元素的下一位置
注2：仿函数(functors)是增加了可配置性（类型泛化）和可配接性（算法函数的函数适配器）的函数指针
注3：Struct iterator_traits通过class template partial specialization使得无是论原生指针还是class-type iterators都可以方便地获取迭代器I的相关型别（associated type）：

• typename iterator_traits:: value_type 容器中存储元素的类型
• typename iterator_traits:: difference_type 引用相同容器的两个迭代器之间的距离
• typename iterator_traits:: pointer 指向迭代器所指对象的指针
• typename iterator_traits:: reference 迭代器所指对象的引用
• typename iterator_traits:: iterator_category 迭代类型（只读、只写、单向、双向、随机访问） 常用category：iterator随机访问

Vector

一维vector初始化

#include 
#include 

int main ()
{
  // constructors used in the same order as described above:
  std::vector first;                                // empty vector of ints
  std::vector second (4,100);                       // four ints with value 100
  std::vector third (second.begin(),second.end());  // iterating through second
  std::vector fourth (third);                       // a copy of third

  // the iterator constructor can also be used to construct from arrays:
  int myints[] = {16,2,77,29};
  std::vector fifth (myints, myints + sizeof(myints) / sizeof(int) );

  std::cout << "The contents of fifth are:";
  for (std::vector::iterator it = fifth.begin(); it != fifth.end(); ++it)
    std::cout << ' ' << *it;
  std::cout << '\n';

  return 0;
}

二维vector初始化
大小：

std::vector> v(5, std::vector(6))//相当于int v[5][6]

大小和初值：

//相当于 int v[5][6]={0}
std::vector> v(5, std::vector(6, 0))

大小和不同的初值：

using namespace std;
int x[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
vector> v(2, vector(3));
for(int i = 0; i < 2; i++){
 for(int j = 0; j < 3; j++){
     v[i][j] = x[i][j];
 }
}

push_back
pop_back

• 注意pop_back()的返回值为void，要获取最后一个元素应使用back()
  front
  back
  at
  emplace
  insert
  iterator insert (iterator position, const value_type& val); //指向插入位置
void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val);
void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last);
  erase
  iterator erase (iterator position);
iterator erase (iterator first, iterator last); //指向最后删除后第一个位置
• erase不能根据值删除
• insert 注意Vector的动态增加大小是以原大小的两倍重新配置另外一块空间，因此任何引起空间重新配置的操作，例如备用空间可能不足的insert，会使​指向原vector的所有迭代器失效

#include 
#include 

int main ()
{
  std::vector myvector (3,100);
  std::vector::iterator it;

  it = myvector.begin();
  it = myvector.insert ( it , 200 );
  //[200,100,100,100]
  myvector.insert (it,2,300);
  //[300,300,200,100,100,100,100]

  // "it" no longer valid, get a new one:
  it = myvector.begin();

  std::vector anothervector (2,400);
  myvector.insert (it+2,anothervector.begin(),anothervector.end());

  int myarray [] = { 501,502,503 };
  myvector.insert (myvector.begin(), myarray, myarray+3);

  std::cout << "myvector contains:";
  for (it=myvector.begin(); it

• 重新分配大小
  void resize (size_type n, value_type val = value_type());
void reserve (size_type n); 判断当前capacity 按需改变

List

List是一个双向链表，它的实现只需一个link_type的node指针便可表示整个环状双向链表。按照STL前闭后开的区间原则，node指针指向刻意置于尾端的一个空白节点，这样begin()只需返回(link_type)((*node).next)，end()直接返回node即可。
List的元素操作
remove：移除数值为value的所有元素
unique：移除数值相同的连续元素
splice：将某连续范围的元素从一个list移动到另一个或同一个list的某个定点
reverse：全部翻转
merge：合并两个已经递增排序的list
sort：list不能使用STL排序算法，只能使用自己的sort成员函数，因为STL排序算法只接受随机访问迭代器。

stack

基于deque或list实现，不提供迭代器
push
pop
top
emplace

queue、priority_queue

头文件均为#include
queue基于deque实现，不提供遍历功能，不提供迭代器
push
pop
front
back
emplace

priority_queue基于内部数据结构heap实现，不提供遍历功能，不提供迭代器
push
pop
top
emplace

set、map、multimap、multiset

基于内部数据结构RB-tree实现，因此会根据元素键值自动排序，对数平均时间复杂度
insert
emplace
erase
find
begin
end
count
lower_bound: >=
upper_bound: >
equal_range: [ )

unordered_map、unordered_multimap、unordered_set、unordered_multiset

基于内部数据结构hash_table实现，常数平均时间复杂度，最坏O(N)
除上述方法外还有bucket_count、max_bucket_count等。

bitset, 圧位

bitset<位数> s;
~, &, |, ^

, <<
==, !=
[]
count() 返回有多少个1
any() 判断是否至少有一个1
none() 判断是否全为0
set() 把所有位置成1
set(k, v) 将第k位变成v
reset() 把所有位变成0
flip() 等价于~
flip(k) 把第k位取反