C++语法复习笔记-9.C++STl、Boost库、多线程编程（进行中）

慕课网C++教程

1. STL

1. 概览

2. 容器

2.1. 序列式容器vector、list、deque

初始化

int iArr[] = { 1, 2,3,4,5 };
vector<int> iVector(iArr, iArr + 4); // 通过地址，初始化vector[1,2,3,4]
list<int> iList(iArr, iArr + 4);
deque<int> iDeque(iArr, iArr + 4);

遍历-for_each函数

// 显示-重载运算符-函数
struct Display { 
	void operator()(int i)
	{
		cout << i << " ";
	}
};

int main() {
	for_each( iVector.begin(), iVector.end(), Display());
	cout << endl;
	for_each(iList.begin(), iList.end(), Display());
	cout << endl;
	for_each(iDeque.begin(), iDeque.end(), Display());
	cout << endl;
	return 0;
}

2.2. 适配器stack、queue、priority_queue

初始化

	int iArr[] = { 1, 2,3,4,5 };
	// 序列式容器
	vector<int> iVector(iArr, iArr + 4); // 通过地址，初始化vector[1,2,3,4]
	list<int> iList(iArr, iArr + 4);
	deque<int> iDeque(iArr, iArr + 4);
	// 适配器
	queue<int> iQueue(iDeque);  // 队列 先进先出
	stack<int> iStack(iDeque);  // 栈 先进后出
	priority_queue<int> iPQueue(iArr, iArr + 4); // 优先队列，按优先权

访问方式

// 遍历适配器
	while ( !iQueue.empty() )
	{
		cout << iQueue.front() << " ";  // 1  2 3 4
		iQueue.pop();
	}
	cout << endl;

	while (!iStack.empty())
	{
		cout << iStack.top() << " ";    // 4 3  2  1
		iStack.pop();
	}
	cout << endl;

	while (!iPQueue.empty())
	{
		cout << iPQueue.top() << " "; // 4 3 2 1
		iPQueue.pop();
	}
	cout << endl;

2.3. 关联型容器map、set

插入元素

map<string, double> studentSocres;
	// 插入元素
	// 方式1：像数组一样操作
	studentSocres["LiMing"] = 95.0;
	studentSocres["LiHong"] = 98.5;
	// 方式2：insert方法
	studentSocres.insert(pair<string, double>("zhangsan", 100.0) );
	studentSocres.insert(pair<string, double>("Lisi", 98.6));
	studentSocres.insert(pair<string, double>("wangwu", 94.5));
	// 方式3：value_type方法-指明插入数据的类型
	studentSocres.insert(map<string, double>::value_type("zhaoliu", 95.5) );

遍历-仿函数

// 仿函数
struct Display
{
	void operator()(pair<string, double> info)
	{
		cout << info.first << ": " << info.second << endl;
	}
};


int main() {
	for_each(studentSocres.begin(),studentSocres.end(), Display());
	cout << endl;
	return 0;
}

查询-find函数

// 查询操作-使用find函数完成查找工作
	map<string, double>::iterator iter;
	iter = studentSocres.find("zhaoliu");
	if (iter != studentSocres.end())
	{
		cout << "Found the score is: " << iter->second << endl;
	}
	else
	{
		cout << "Didn't find the key." << endl;
	}

删除-erase函数

• 注意迭代器失效问题，删除迭代器指针后，迭代器要向下个位置移动一位，继续判断下个位置的key，value
• 即，先清除临时迭代器中的内容，再将迭代器指向下个位置的内容studentSocres.erase(iter++);

// 使用迭代器完成遍历查找的过程
	iter = studentSocres.begin();
	while (iter != studentSocres.end())
	{
		if (iter->second < 98.0)  // 去除不是优秀的同学
		{
			studentSocres.erase(iter++);  // 注意：迭代器失效问题
		}
		else
		{
			iter++;
		}
	}
	for_each(studentSocres.begin(), studentSocres.end(), Display());
	cout << endl;

用for循环

	// 用for循环进行迭代器的遍历
	for (iter = studentSocres.begin(); iter != studentSocres.end(); iter++)
	{
		if (iter->second <= 98.5)
		{
			// 清除临时迭代器的值，函数返回时会指向下个迭代器，要有指针能够接收
			iter = studentSocres.erase(iter);  
		}
	}
	for_each(studentSocres.begin(), studentSocres.end(), Display());
	cout << endl;

用find函数查找删除或直接删除

// find得到迭代器并删除-避免由于循环导致迭代器失效问题
	iter = studentSocres.find("LiHong");
	studentSocres.erase(iter); 
	for_each(studentSocres.begin(), studentSocres.end(), Display());

	// 直接删除key
	int n = studentSocres.erase("LiHong1");
	cout << n << endl;
	for_each(studentSocres.begin(), studentSocres.end(), Display());

	// 删除范围内的值
	studentSocres.erase(studentSocres.begin(), studentSocres.end());
	for_each(studentSocres.begin(), studentSocres.end(), Display());
	cout << endl;

3. 仿函数

3.1 概念

3.2 排序代码示例

C++ 原生函数

// 自定义排序函数
bool MySort(int a, int b)
{
	return a < b; // a在前，a小，即从小到大排序
}
// 自定义输出函数
void Display(int a)
{
	cout << a << " ";
}

int main() {
// C++方式
	int arr[] = { 4, 3, 2, 1, 7 };
	sort(arr, arr + 5, MySort);  // 起始位置，原生定义函数
	for_each(arr, arr + 5, Display);
	cout << endl;
	return 0;
} 

C++ 泛型编程

// 定义泛型函数
template<class T>
inline bool MySortT(T const& a, T const& b) // 用const& 优化性能
{
	return a < b;
}
template<class T>
inline void DisplayT(T const& a)
{
	cout << a << " ";
}

int main() {
// C++泛型
	int arr2[] = { 4, 3, 2, 1, 7 };
	sort(arr2, arr2 + 5, MySortT<int>);
	for_each(arr2, arr2 + 5, DisplayT<int>);
	cout << endl;
	return 0;
} 

C++ 仿函数

// 定义仿函数
struct SortF
{
	bool operator() (int a, int b)
	{
		return a < b;
	}
};
struct DisplayF
{
	void operator() (int a)
	{
		cout << a << " ";
	}
};

int main() {
// C++仿函数
	int arr3[] = { 4, 3, 2, 1, 7 };
	sort(arr3, arr3 + 5, SortF());
	for_each(arr3, arr3 + 5, DisplayF());
	cout << endl;
	return 0;
}

C++ 仿函数模板

// C++仿函数模板
template<class T>
struct SortTF
{
	inline bool operator() (T const& a, T const& b) const
	{
		return a < b;
	}
};
template<class T>
struct DisplayTF
{
	inline void operator() (T const& a) const
	{
		cout << a << " ";
	}
};

int main() {
// C++仿函数模板
	int arr4[] = { 4, 3, 2, 1, 7 };
	sort(arr4, arr4 + 5, SortTF<int>() );
	for_each(arr4, arr4 + 5, DisplayTF<int>());
	cout << endl;
    return 0;
}

4. 算法库

4.1 总览

4.2 transform和lambda表达式使用

// transform和lambda表达式
	int ones[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	int twos[] = { 10, 20, 30, 40, 50 };
	int results[5];
	// 两个数组容器中的元素依次相加并返回
	// 传入第一个容器开始结束位置，第二个容器开始位置，结果容器，处理函数
	// 注意第二个容器和结果容器要能容纳第一个容器传入的大小
	transform(ones, ones + 5, twos, results, std::plus<int>()); 
	// lambda表达式（匿名函数）
	// [] ：可以传入外部定义的变量,例如外部变量int a, [a]
	// () ：接收自己函数中的参数
	// ->类型：接收函数返回类型
	// {}：函数的主体语句
	for_each(results, results + 5,
		[ ](int a)->void {cout << a << endl; } ); 
	cout << endl;

4.3 容器统计与二分查找

count统计指定元素出现次数

int arr[] = { 0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 6, 6, 7, 7, 7, 8 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

// count:传入起始位置，要查找的数字，统计一共出现的次数
cout << count(arr, arr + len, 6) << endl; // 统计6的个数
	

count_if条件统计

int arr[] = { 0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 6, 6, 7, 7, 7, 8 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
// count_if 条件查找
// bind2nd:数值在右边，函数是<，数值为7 ->表示 <7的个数
cout << count_if(arr, arr + len, bind2nd(less<int>(),  7) ) << endl; // <7的数：10个
// bind1st:数值在左边，函数是<，数值为7 ->表示 >7的个数
cout << count_if(arr, arr + len, bind1st(less<int>(),  7) ) << endl; // >7的数：1个

binder2nd&&binder1st比较函数

binary_search二分查找

int arr[] = { 0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 6, 6, 7, 7, 7, 8 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
// binary_search二分查找指定元素是否存在
cout << binary_search(arr, arr + len, 9) << endl; // 返回0: 表示9找不到

search查找子序列

• 传入两个容器序列的起始位置，查找第二个序列在第一个序列中的位置
  

int arr[] = { 0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 6, 6, 7, 7, 7, 8 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
vector<int> iA(arr + 2, arr + 6);   // {2,3,3,4} // 创建子序列
vector<int> iA2;
iA2.push_back(1);
iA2.push_back(9); // {1, 9}
// 查找子序列
// 返回地址位置，进行解引用，可以取地址中的值：2，如果不存在，返回一个负值表不存在
cout << *search(arr, arr + len, iA.begin(), iA.end()) << endl; // 2
cout << *search(arr, arr + len, iA2.begin(), iA2.end()) << endl; // 一个负数