C++八股——STL相关

C++的STL（Standard Template Library，标准模板库）包括以下六大主要组件：

容器（Containers）：

vector：动态数组，支持随机访问和高效内存管理。
list：双向链表，支持高效插入和删除操作，但不支持随机访问。
deque：双端队列，两端都可以高效地进行插入和删除元素，同时支持随机访问。
stack：后进先出（LIFO）的数据结构，基于容器实现（如通常基于deque或vector）。
queue：先进先出（FIFO）的数据结构，同样基于容器实现。
priority_queue：优先队列，其中元素总是保持排序状态，最高优先级的元素总是在顶部。
set：有序集合，不允许重复元素，内部自动排序。
map：关联数组或键值对集合，键是唯一的且自动排序。
multiset 和 multimap：允许键重复的集合和映射。
迭代器（Iterators）：

提供了一种统一的方式来遍历容器中的元素，它们是通用化的指针，可以用来读取或修改容器中的数据，并在不同容器之间提供一种抽象接口。
算法（Algorithms）：

一系列函数模板，用于执行常见的数据处理任务，如排序、搜索、计数、复制、填充等，这些算法可以作用于任何满足迭代器要求的容器上。
仿函数（Functors 或 Function Objects）：

类似于函数的对象，重载了 () 操作符，可以在算法中用作谓词或其他可调用实体。C++11及以后版本引入了lambda表达式，进一步增强了这一功能。
适配器（Adapters）：

将一个容器转换为具有不同接口或行为的容器，例如 stack、queue 和 priority_queue 可以看作是其他容器的适配器，还有 queue adaptor（堆栈适配队列）、heap adaptor（堆）等。
空间配置器（Allocators）：

定义了如何分配和管理容器所需的内存，允许程序员自定义内存管理策略以适应特定的应用需求。
这些组件相互配合，提供了灵活而强大的工具集，使得C++程序能够更高效地设计和实现各种数据结构相关的问题解决方案。

c++容器常见函数

vector：

push_back(element)：在容器末尾添加元素。
pop_back()：删除容器末尾的元素。
insert(iterator, element)：在迭代器指定的位置插入元素。
erase(iterator)：删除迭代器所指向的元素。
at(index)：通过索引随机访问元素（抛出异常如果索引越界）。
[index]：通过索引随机访问元素（不检查边界）。
resize(size)：改变容器大小，可能增加或减少元素个数。
clear()：清空容器内的所有元素。

list：

push_back(element)：在链表末尾添加元素。
push_front(element)：在链表头部添加元素。
pop_back()：删除链表末尾的元素。
pop_front()：删除链表头部的元素。
insert(iterator, element)：在迭代器指定位置插入元素。
erase(iterator)：删除迭代器指向的元素。
remove(value)：移除所有等于给定值的元素。

deque：

同样具有与vector类似的push_back, pop_back, push_front, pop_front, insert, erase等方法。
front() 和 back()：分别返回首尾元素的引用。

stack：

push(element)：将元素压入栈顶。
pop()：弹出并删除栈顶元素。
top()：返回栈顶元素但不删除（需要保证栈非空）。

queue：

push(element)：在队列尾部添加元素（后进）。
pop()：从队列头部删除元素（先进）。
front()：返回队列头部元素但不删除（需要保证队列非空）。
priority_queue：

push(element)：添加元素到优先队列中，按优先级排序。
pop()：删除并返回优先级最高的元素。
top()：返回但不删除优先级最高的元素。

set：

insert(element)：插入元素，若已存在则不插入。
erase(element/iterator)：删除指定元素或由迭代器指向的元素。
find(key)：查找特定键值，返回一个迭代器指向找到的元素或end()表示未找到。
count(key)：返回键值出现次数（在set中始终为1或0）。

map：

insert({key, value})：插入键值对。
erase(key/iterator)：删除特定键对应的项或由迭代器指向的项。
find(key)：查找键值，返回一个迭代器指向找到的键值对或end()表示未找到。
operator：获取或插入键对应的值（如果不存在，则插入新键值对）。
multiset/multimap：

除了允许重复键之外，其接口与set/map基本相同，包括insert, erase, find, count等操作。

C++各个容器通用函数

C++ STL容器虽然各有特点，但它们都支持一些共同的基本操作。以下是一些常见的通用函数：

迭代器访问：

begin()：返回指向容器第一个元素的迭代器（如果为空则返回end()）。
end()：返回一个“超尾”迭代器，它指向容器最后一个元素之后的位置。
cbegin() 和 cend()：与begin和end类似，但返回的是常量迭代器。

大小和容量：

size()：返回容器中元素的数量。
empty()：检查容器是否为空。
capacity()：在某些容器（如vector, deque）中，返回当前分配的空间可容纳的最大元素数量。

插入操作：

insert(iterator position, const T& value)：在指定迭代器位置插入一个元素。
对于顺序容器，如vector、deque、list等还提供其他形式的插入方法，例如插入范围或单个值到容器任意位置。

删除操作：

erase(iterator position)：删除迭代器所指向的元素。
erase(iterator first, iterator last)：删除从first到last之间的所有元素。
对于栈和队列，通常通过pop系列函数来删除元素（如std::stack::pop、std::queue::pop等）。

查找操作：

由于不同容器内部组织方式各异，查找功能由具体算法实现，如std::find(container.begin(), container.end(), value)用于线性查找。
集合类容器如set、map等，提供了基于键的高效查找，如std::set::find(key)、std::map::find(key)。

修改内容：

在允许修改元素的容器中，可以通过迭代器直接修改元素值。
容器变换：

clear()：清空容器内的所有元素。

需要注意的是，并非所有容器都支持上述所有操作，比如stack和queue只支持顶部元素的添加和删除操作，不直接支持随机访问或遍历。而像priority_queue则有自己特定的插入（push）和删除最高优先级元素（pop）的方法。同时，关联容器如set、map、multiset、multimap除了共享一些基本概念外，其接口也根据各自特性有所不同。