c++ STL标准库容器

目录

1.STL（Containers）简介

2.STL容器

1.vector

1.1vector的定义方式

1.2vector的操作和遍历

 2.deque

2.1deque操作方式

 3.map

3.1map简介

 3.2map定义

3.3map操作

 4.栈

4.1栈的定义

 4.2栈的函数

3.总结 

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1.STL（Containers）简介

STL（Standard Template Library）是C++标准库中的一个重要组成部分，它提供了一系列的模板类和函数，用于实现常用的数据结构和算法。STL的设计目标是提供高效、可复用的数据结构和算法，以便开发人员能够更加方便地进行软件开发。

STL主要包含以下几个组件：

1. 容器（Containers）：STL提供了多种容器，如vector、list、deque、set、map等。这些容器提供了不同的数据结构，以满足不同的需求。例如，vector是一个动态数组，list是一个双向链表，set是一个集合，map是一个键值对的映射。

2. 迭代器（Iterators）：迭代器是STL中用于遍历容器元素的一种抽象概念。通过使用迭代器，我们可以方便地对容器中的元素进行访问和操作。STL提供了多种类型的迭代器，如输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器。

3. 算法（Algorithms）：STL提供了大量的算法，如排序、查找、复制、删除、替换等。这些算法可以直接应用于STL容器，也可以应用于普通的数组或其他容器。使用STL算法可以大大简化代码的编写，并提高代码的可读性和可维护性。

4. 函数对象（Function Objects）：函数对象是一种可调用的对象，它可以像函数一样被调用。STL中的很多算法都可以接受函数对象作为参数，以实现不同的操作。STL提供了一些内置的函数对象，如加法、减法、乘法、除法等，同时也支持用户自定义的函数对象。

5. 适配器（Adapters）：适配器是一种特殊的容器或迭代器，可以改变容器或迭代器的接口，以适应不同的需求。STL提供了多种适配器，如栈（stack）、队列（queue）、优先队列（priority_queue）等。

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2.STL容器

1.vector

vector底层本质就是一个顺序表，它是一个可变长的数组，采用连续存储的空间来存储数据，它的元素类型也可以是任意的内置类型或者自定义类型。

1.1vector的定义方式

1.定义一个任意类型的空的vector

vector abc;

 用法:关键字vector+<定义类型>+空格+名称

2.定义一个任意类型的vector，并用n个val来初始化vector

vector a1(10, 5);// 用10个5来初始化vector

  用法:关键字vector+<定义类型>+空格+名称+定义

3.定义一个任意类型的vector，并用迭代器区间来初始化vector

vector v5(v4.begin(), v4.end());// 用v4的迭代器区间来初始化v5
string s("hello world");
vector v6(s.begin(), s.end());// 用s的迭代器区间来初始化v6

   用法:关键字vector+<定义类型>+空格+名称+变量-区间 

1.2vector的操作和遍历

v.capacity();  //容器容量

 v.size();      //容器大小

 v.at(int idx); //用法和[]运算符相同

 v.push_back(); //尾部插入

 v.pop_back();  //尾部删除

 v.front();     //获取头部元素

 v.back();      //获取尾部元素

 v.begin();     //头元素的迭代器

 v.end();       //尾部元素的迭代器

 v.insert(pos,elem); //pos是vector的插入元素的位置

 v.insert(pos, n, elem) //在位置pos上插入n个元素elem

 v.insert(pos, begin, end);

 v.erase(pos);   //移除pos位置上的元素，返回下一个数据的位置

 v.erase(begin, end); //移除[begin, end)区间的数据，返回下一个元素的位置

 vector类似于数组，可以直接下标遍历

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    vector v(10, 10);
    for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
    {
        v[i] += i;
        cout << v[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

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 2.deque

2.1deque操作方式

   deque容器为一个给定类型的元素进行线性处理，像向量一样，它能够快速地随机访问任一个元素，并且能够高效地插入和删除容器的尾部元素。但它又与vector不同，deque支持高效插入和删除容器的头部元素，因此也叫做双端队列。deque类常用的函数如下。

(1)    构造函数

deque():创建一个空deque

deque(int nSize):创建一个deque,元素个数为nSize

deque(int nSize,const T& t):创建一个deque,元素个数为nSize,且值均为t

deque(const deque &):复制构造函数

(2)    增加函数

void push_front(const T& x):双端队列头部增加一个元素X

void push_back(const T& x):双端队列尾部增加一个元素x

iterator insert(iterator it,const T& x):双端队列中某一元素前增加一个元素x

void insert(iterator it,int n,const T& x):双端队列中某一元素前增加n个相同的元素x

void insert(iterator it,const_iterator first,const_iteratorlast):双端队列中某一元素前插入另一个相同类型向量的[forst,last)间的数据

(3)    删除函数

Iterator erase(iterator it):删除双端队列中的某一个元素

Iterator erase(iterator first,iterator last):删除双端队列中[first,last）中的元素

void pop_front():删除双端队列中最前一个元素

void pop_back():删除双端队列中最后一个元素

void clear():清空双端队列中最后一个元素

(4)    遍历函数

reference at(int pos):返回pos位置元素的引用

reference front():返回首元素的引用

reference back():返回尾元素的引用

iterator begin():返回向量头指针，指向第一个元素

iterator end():返回指向向量中最后一个元素下一个元素的指针（不包含在向量中）

reverse_iterator rbegin():反向迭代器，指向最后一个元素

reverse_iterator rend():反向迭代器，指向第一个元素的前一个元素

(5)    判断函数

bool empty() const:向量是否为空，若true,则向量中无元素

(6)    大小函数

Int size() const:返回向量中元素的个数

int max_size() const:返回最大可允许的双端对了元素数量值

(7)    其他函数

void swap(deque&):交换两个同类型向量的数据

void assign(int n,const T& x):向量中第n个元素的值设置为x

deque是“double-ended queue”的缩写，和vector一样都是STL的容器，唯一不同的是：

deque是双端数组，而vector是单端的。或者说deque是双链表，而vector是单链表

deque和vector定义和调用相差不多，如

deque  deqInt;            //存放int的deque容器。

deque  deqFloat;         //存放float的deque容器。

deque  deqStu;        //存放student的deque容器。

 

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 3.map

3.1map简介

C++中的map是一种关联容器，它提供了一种将键和值进行映射的方式。每个键都是唯一的，而值可以重复。map内部使用红黑树实现，因此它具有自动排序的特性。以下是一个简单的示例来介绍C++中的map：

#include 
#include 

 输出

Value at key 2: banana
Key: 1, Value: apple
Key: 2, Value: banana
Key: 3, Value: orange

 3.2map定义

map<类型,类型> 名字;

map关键字+<类型(键值)+类型(键值对应)> +名字

3.3map操作

定义:名称["键值"]="键值对应"

引用:名称["键值"]==键值对应

 列如：

#include

 4.栈

4.1栈的定义

stack<类型(可以不写)> 名字;
或者stack 名字;

 4.2栈的函数

.empty()	判断栈是否为空，空则返回true
.pop()	移除栈顶元素
.push(名字（或字符串）)	在栈顶增加元素
.size()	返回栈中元素数目
.top()	返回栈顶元素

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3.总结 

通过使用STL，我们可以更加高效地开发C++程序。STL提供了丰富的数据结构和算法，可以大大减少代码的编写量，并提高代码的可读性和可维护性。同时，STL还具有良好的性能和可移植性，可以在不同的平台上进行开发和运行。

总结起来，STL是C++标准库中的一个重要组成部分，它提供了丰富的数据结构和算法，以及方便的容器、迭代器、算法、函数对象和适配器等组件。通过使用STL，我们可以更加高效地开发C++程序，并提高代码的可读性和可维护性。

（借鉴 C++STL容器总结_c++stl容器的特点-CSDN博客  C++关于vector的详细介绍_c++ vector-CSDN博客C++STL容器总结_c++stl容器的特点-CSDN博客   C++中deque用法详解_deque c++ 使用-CSDN博客

C++容器详解之deque_c++ deque-CSDN博客

c++STL库最详细介绍(保姆级教学)-CSDN博客）