vector容器
vector容器如何排序
在C++中，可以使用std::sort函数对std::vector进行排序。std::sort是定义在
1. 升序排序
默认情况下，std::sort会对vector中的元素进行升序排序。
#include 输出：
1 2 5 5 6 9
2. 降序排序
如果要进行降序排序，可以使用std::greater作为std::sort的第三个参数。
#include 输出：
9 6 5 5 2 1
3. 自定义排序
你也可以通过自定义比较函数来实现更复杂的排序逻辑。
#include 输出：
9 6 5 5 2 1
4. 对自定义对象排序
如果vector中存储的是自定义对象，可以通过重载<运算符或提供自定义比较函数来排序。
#include 输出：
Bob (20)
Alice (25)
Charlie (30)
总结
- 使用
std::sort可以对vector进行排序。 - 默认是升序排序，可以通过
std::greater实现降序排序。 - 可以通过自定义比较函数或重载
<运算符来实现更复杂的排序逻辑。
vector容器大小的计算
在C++中，二维的std::vector实际上是一个vector的vector，即std::vector。要获取其大小（类似于二维数组的m和n），可以通过以下方式：
m：表示外层vector的大小，即行数。n：表示内层vector的大小，即列数（假设所有行的列数相同）。
示例代码
#include 输出
行数 (m): 4
列数 (n): 3
注意事项
-
列数的获取：
- 代码中假设所有行的列数相同，因此直接使用
vec[0].size()获取列数。 - 如果二维
vector的每一行列数可能不同（即不规则二维vector），则需要逐行检查列数。
- 代码中假设所有行的列数相同，因此直接使用
-
不规则二维
vector：
如果每一行的列数不同，可以使用循环遍历每一行，获取每一行的列数。for (size_t i = 0; i < vec.size(); ++i) { std::cout << "第 " << i << " 行的列数: " << vec[i].size() << std::endl; } -
空二维
vector：
如果二维vector为空（即vec.size() == 0），则不能直接访问vec[0].size()，否则会导致未定义行为。需要先检查外层vector是否为空。if (!vec.empty()) { size_t n = vec[0].size(); std::cout << "列数 (n): " << n << std::endl; } else { std::cout << "二维vector为空，无法获取列数。" << std::endl; }
总结
- 使用
vec.size()获取行数（m）。 - 使用
vec[0].size()获取列数（n），前提是二维vector不为空且所有行的列数相同。 - 对于不规则二维
vector，需要逐行检查列数。 - 注意处理空二维
vector的情况。
pair键值对
在C++中，std::pair 是一个模板类，用于将两个值组合成一个单一的对象。它通常用于需要存储一对值的情况，例如键值对、坐标点等。以下是关于 std::pair 的详细使用方法和注意事项。
1. std::pair 的基本用法
定义和初始化
std::pair 的定义如下：
template <class T1, class T2>
struct pair;
T1是第一个值的类型。T2是第二个值的类型。
可以通过以下方式定义和初始化 std::pair：
#include 输出：
p1: (1, Alice)
p2: (2, Bob)
p3: (3, Charlie)
2. 访问 std::pair 的成员
std::pair 有两个公有成员：
first：第一个值。second：第二个值。
可以通过 . 运算符直接访问：
std::pair<int, std::string> p(1, "Alice");
std::cout << "First: " << p.first << ", Second: " << p.second << std::endl;
3. std::pair 的比较
std::pair 支持比较操作（==, !=, <, <=, >, >=）。比较规则是：
- 先比较
first，如果first不相等，则根据first的大小决定结果。 - 如果
first相等，则比较second。
示例：
std::pair<int, int> p1(1, 2);
std::pair<int, int> p2(1, 3);
std::pair<int, int> p3(2, 1);
std::cout << (p1 < p2) << std::endl; // true，因为 first 相等，second 2 < 3
std::cout << (p1 < p3) << std::endl; // true，因为 first 1 < 2
4. std::pair 的赋值和拷贝
std::pair 支持赋值和拷贝操作：
std::pair<int, std::string> p1(1, "Alice");
std::pair<int, std::string> p2 = p1; // 拷贝
std::pair<int, std::string> p3;
p3 = p1; // 赋值
5. std::pair 的常见用途
（1）作为返回值
std::pair 常用于函数返回多个值：
std::pair<int, int> minMax(const std::vector<int>& nums) {
int minVal = nums[0], maxVal = nums[0];
for (int num : nums) {
if (num < minVal) minVal = num;
if (num > maxVal) maxVal = num;
}
return {minVal, maxVal};
}
（2）在容器中使用
std::pair 常用于 std::map 或 std::unordered_map 的键值对：
std::map<std::string, int> wordCount;
wordCount["apple"] = 5;
wordCount["banana"] = 3;
for (const auto& entry : wordCount) {
std::cout << entry.first << ": " << entry.second << std::endl;
}
（3）存储坐标或区间
std::pair 可以用于存储二维坐标或区间：
std::pair<int, int> point(3, 4); // 表示坐标 (3, 4)
std::pair<int, int> interval(1, 5); // 表示区间 [1, 5]
6. 注意事项
（1）类型匹配
std::pair 的两个值的类型是固定的，不能动态改变。如果需要存储不同类型的值，可以使用 std::variant 或 std::any。
（2）性能
std::pair 是一个轻量级的结构，拷贝和赋值操作的开销较小。但如果存储的是大型对象（如字符串或容器），可能会影响性能。
7. 总结
std::pair是一个简单而强大的工具，用于将两个值组合在一起。- 它支持比较、赋值、拷贝等操作。
- 常用于函数返回值、容器中的键值对、坐标或区间等场景。
- 注意类型匹配、性能问题和默认构造函数的限制。
- 在 C++17 中，可以使用结构化绑定或
std::tie简化代码。
vector与pair键值对结合
在 C++ 中，std::vector 是一种常见的容器类型，用于存储多个键值对（pair）。每个元素是一个 std::pair，其中包含两个 int 类型的值。以下是对这种容器的详细操作说明。
1. 定义和初始化
（1）直接初始化
可以在定义时直接初始化 std::vector：
#include （2）默认初始化
可以先定义一个空的 vector，然后通过 push_back 或 emplace_back 添加元素：
std::vector<std::pair<int, int>> vec;
vec.push_back({1, 10});
vec.push_back({2, 20});
vec.push_back({3, 30});
（3）使用 emplace_back
emplace_back 可以直接在容器中构造元素，避免额外的拷贝或移动操作：
std::vector<std::pair<int, int>> vec;
vec.emplace_back(1, 10); // 直接构造 pair
vec.emplace_back(2, 20);
vec.emplace_back(3, 30);
2. 访问元素
（1）通过索引访问
可以使用 [] 或 at() 访问 vector 中的元素：
std::vector<std::pair<int, int>> vec = {
{1, 10},
{2, 20},
{3, 30}
};
// 使用 [] 访问
std::cout << "First element: (" << vec[0].first << ", " << vec[0].second << ")\n";
// 使用 at() 访问
std::cout << "Second element: (" << vec.at(1).first << ", " << vec.at(1).second << ")\n";
（2）遍历容器
可以使用范围 for 循环或迭代器遍历 vector：
// 范围 for 循环
for (const auto& p : vec) {
std::cout << "(" << p.first << ", " << p.second << ")\n";
}
// 使用迭代器
for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
std::cout << "(" << it->first << ", " << it->second << ")\n";
}
3. 修改元素
（1）修改单个元素
可以通过索引或迭代器修改 vector 中的元素：
vec[0] = {4, 40}; // 修改第一个元素
vec.at(1) = {5, 50}; // 修改第二个元素
// 使用迭代器修改
auto it = vec.begin() + 2;
it->first = 6;
it->second = 60;
（2）添加元素
可以使用 push_back 或 emplace_back 添加元素：
vec.push_back({7, 70}); // 添加一个 pair
vec.emplace_back(8, 80); // 直接构造并添加
（3）删除元素
可以使用 erase 删除元素：
vec.erase(vec.begin() + 1); // 删除第二个元素
4. 排序
std::vector 可以使用 std::sort 进行排序。默认情况下，std::sort 会按照 pair 的第一个值（first）升序排序。
（1）默认排序
#include 输出：
(1, 10)
(2, 20)
(3, 30)
（2）自定义排序
可以通过传递自定义比较函数来实现按 second 排序或其他规则：
// 按 second 升序排序
std::sort(vec.begin(), vec.end(), [](const std::pair<int, int>& a, const std::pair<int, int>& b) {
return a.second < b.second;
});
5. 查找元素
可以使用 std::find_if 或 std::lower_bound 查找满足条件的元素。
（1）使用 std::find_if
int target = 20;
auto it = std::find_if(vec.begin(), vec.end(), [target](const std::pair<int, int>& p) {
return p.second == target;
});
if (it != vec.end()) {
std::cout << "Found: (" << it->first << ", " << it->second << ")\n";
} else {
std::cout << "Not found\n";
}
（2）使用 std::lower_bound
std::lower_bound 适用于已排序的容器：
int target = 20;
auto it = std::lower_bound(vec.begin(), vec.end(), std::make_pair(target, 0));
if (it != vec.end() && it->first == target) {
std::cout << "Found: (" << it->first << ", " << it->second << ")\n";
} else {
std::cout << "Not found\n";
}
6. 注意事项
（1）性能
std::vector的插入和删除操作在尾部是高效的（O(1)），但在中间或头部是低效的（O(n)）。- 如果需要频繁插入和删除，可以考虑使用
std::list或std::deque。
（2）内存管理
std::vector会自动管理内存，但当元素数量增加时，可能会导致重新分配内存和拷贝数据。- 可以使用
reserve预分配内存以避免频繁重新分配。
（3）空容器
- 在访问元素之前，应检查容器是否为空，以避免未定义行为。
7. 示例代码
以下是一个完整的示例，展示如何使用 std::vector：
#include 输出：
(1, 10)
(2, 20)
(3, 30)
(4, 40)
Found: (2, 20)
总结
std::vector是一种灵活的容器，适合存储键值对。- 支持初始化、访问、修改、排序、查找等操作。
- 注意性能和内存管理问题，合理选择容器和算法。