【11】STL
目录
STL 基本概念
- STL(Standard Template Library,标准模板库)
- STL 从广义上分为: 容器(container) 算法(algorithm) 迭代器(iterator)
- 容器和算法之间通过迭代器进行连接
- STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数
STL 六大组件
STL 大体分为六大组件，分别是:
- 容器：各种数据结构，如 vector、list、deque、set、map 等,用来存放数据。
- 算法：各种常用的算法，如 sort、find、copy、for_each 等
- 迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂。
- 仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。
- 适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。
- 空间配置器：负责空间的配置与管理。
容器、算法、迭代器
容器：置物之所也，STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来
常用的数据结构：数组, 链表,树, 栈（后进先出）, 队列（只允许在表的前端进行删除操作，而在表的后端进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表）, 集合（处于同一数据集合中的元素之间除同属该集合这一联系外没有其他的关系）, 映射表 等
容器分为序列式容器和关联式容器两种:
序列式容器：强调值的排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置 关联式容器：二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系
算法：问题之解法也，用有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(Algorithms)
算法分为:质变算法和非质变算法。
质变算法：是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝，替换，删除等等
非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等等
**迭代器：**容器和算法之间粘合剂
提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方式。
每个容器都有自己专属的迭代器
迭代器使用非常类似于指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针
迭代器种类：
| 种类 | 功能 | 支持运算 |
|---|---|---|
| 输入迭代器 | 对数据的只读访问 | 只读，支持++、==、！= |
| 输出迭代器 | 对数据的只写访问 | 只写，支持++ |
| 前向迭代器 | 读写操作，并能向前推进迭代器 | 读写，支持++、==、！= |
| 双向迭代器 | 读写操作，并能向前和向后操作 | 读写，支持++、--， |
| 随机访问迭代器 | 读写操作，可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器 | 读写，支持++、--、[n]、-n、<、<=、>、>= |
常用的容器中迭代器种类为双向迭代器，和随机访问迭代器
3.1 string 容器
3.1.1 string 基本概念
**本质：**string 是 C++风格的字符串，而 string 本质上是一个类
string 和 char * 区别：
- char * 是一个指针
- string 是一个类，类内部封装了 char*，管理这个字符串，是一个 char*型的容器
3.1.2 string 构造函数
构造函数原型：
c
string(); //创建一个空的字符串 例如: string str;
string(const char* s); //使用字符串s初始化
string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象
string(int n, char c); //使用n个字符c初始化示例：
c
#include <string>
//string构造
void test01()
{
string s1; //创建空字符串，调用无参构造函数
cout << "str1 = " << s1 << endl;
const char* str = "hello world";
string s2(str); //把c_string转换成了string
cout << "str2 = " << s2 << endl;
string s3(s2); //调用拷贝构造函数
cout << "str3 = " << s3 << endl;
string s4(10, 'a');
cout << "str4 = " << s4 << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.1.3 string 赋值操作
赋值的函数原型：
c
string& operator=(const char* s); //char*类型字符串 赋值给当前的字符串
string& operator=(const string &s); //把字符串s赋给当前的字符串
string& operator=(char c); //字符赋值给当前的字符串
string& assign(const char *s); //把字符串s赋给当前的字符串
string& assign(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
string& assign(const string &s); //把字符串s赋给当前字符串
string& assign(int n, char c); //用n个字符c赋给当前字符串示例：
c
//赋值
void test01()
{
string str1;
str1 = "hello world";
cout << "str1 = " << str1 << endl;
string str2;
str2 = str1;
cout << "str2 = " << str2 << endl;
string str3;
str3 = 'a';
cout << "str3 = " << str3 << endl;
string str4;
str4.assign("hello c++");
cout << "str4 = " << str4 << endl;
string str5;
str5.assign("hello c++",5);
cout << "str5 = " << str5 << endl;
string str6;
str6.assign(str5);
cout << "str6 = " << str6 << endl;
string str7;
str7.assign(5, 'x');
cout << "str7 = " << str7 << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.1.4 string 字符串拼接
实现在字符串末尾拼接字符串
函数原型：
c
string& operator+=(const char* str); //重载+=操作符
string& operator+=(const char c); //重载+=操作符
string& operator+=(const string& str); //重载+=操作符
string& append(const char *s); //把字符串s连接到当前字符串结尾
string& append(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
string& append(const string &s); //同operator+=(const string& str)
string& append(const string &s, int pos, int n); //字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾示例：
c
//字符串拼接
void test01()
{
string str1 = "我";
str1 += "爱玩游戏";
cout << "str1 = " << str1 << endl;
str1 += ':';
cout << "str1 = " << str1 << endl;
string str2 = "LOL DNF";
str1 += str2;
cout << "str1 = " << str1 << endl;
string str3 = "I";
str3.append(" love ");
str3.append("game abcde", 4);
//str3.append(str2);
str3.append(str2, 4, 3); // 从下标4位置开始 ，截取3个字符，拼接到字符串末尾
cout << "str3 = " << str3 << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.1.5 string 查找和替换
查找：查找指定字符串是否存在
替换：在指定的位置替换字符串
函数原型：
c
int find(const string& str, int pos = 0) const; //查找str第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos = 0) const; //查找s第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos, int n) const; //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
int find(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c第一次出现位置
int rfind(const string& str, int pos = npos) const; //查找str最后一次位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos = npos) const; //查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos, int n) const; //从pos查找s的前n个字符最后一次位置
int rfind(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c最后一次出现位置
string& replace(int pos, int n, const string& str); //替换从pos开始n个字符为字符串str
string& replace(int pos, int n,const char* s); //替换从pos开始的n个字符为字符串s- find 查找是从左往后，rfind 从右往左
- find 找到字符串后返回查找的第一个字符位置，找不到返回-1
- replace 在替换时，要指定从哪个位置起，多少个字符，替换成什么样的字符串
示例：
c
//查找和替换
void test01(){
//查找
string str1 = "abcdefgde";
int pos = str1.find("de");
if (pos == -1){
cout << "未找到" << endl;
}
else{
cout << "pos = " << pos << endl;
}
pos = str1.rfind("de");
cout << "pos = " << pos << endl;
}
void test02(){
//替换
string str1 = "abcdefgde";
str1.replace(1, 3, "1111");
cout << "str1 = " << str1 << endl;
}
int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}3.1.6 string 字符串比较
**比较方式：**字符串比较是按字符的 ASCII 码进行对比
= 返回 0
> 返回 1
< 返回 -1
函数原型：
c
int compare(const string &s) const; //与字符串s比较
int compare(const char *s) const; //与字符串s比较示例：
c
//字符串比较
void test01(){
string s1 = "hello";
string s2 = "aello";
int ret = s1.compare(s2);
if (ret == 0) {cout << "s1 等于 s2" << endl;}
else if (ret > 0){cout << "s1 大于 s2" << endl;}
else{cout << "s1 小于 s2" << endl;}
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}总结：字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等，判断谁大谁小的意义并不是很大
3.1.7 string 字符存取
string 中单个字符存取方式有两种
c
char& operator[](int n); //通过[]方式取字符
char& at(int n); //通过at方法获取字符示例：
c
void test01(){
string str = "hello world";
for (int i = 0; i < str.size(); i++){
cout << str[i] << " ";
}
cout << endl;
for (int i = 0; i < str.size(); i++){
cout << str.at(i) << " ";
}
cout << endl;
//字符修改
str[0] = 'x';
str.at(1) = 'x';
cout << str << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.1.8 string 插入和删除
函数原型：
c
string& insert(int pos, const char* s); //插入字符串
string& insert(int pos, const string& str); //插入字符串
string& insert(int pos, int n, char c); //在指定位置插入n个字符c
string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符示例：
c
//字符串插入和删除
void test01()
{
string str = "hello";
str.insert(1, "111");
cout << str << endl;
str.erase(1, 3); //从1号位置开始3个字符
cout << str << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}**总结：**插入和删除的起始下标都是从 0 开始
3.1.9 string 子串//从字符串中获取想要的子串
函数原型：string substr(int pos = 0, int n = npos) const; //返回由 pos 开始的 n 个字符组成的字符串
示例：
c
//子串
void test01()
{
string str = "abcdefg";
string subStr = str.substr(1, 3);
cout << "subStr = " << subStr << endl;
string email = "hello@sina.com";
int pos = email.find("@");
string username = email.substr(0, pos);
cout << "username: " << username << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.2 vector 容器//数组结构
-2 vector 存放内置数据类型
容器： vector
算法： for_each
迭代器： vector<int>::iterator
示例：
c
#include <vector>
#include <algorithm>
void MyPrint(int val){
cout << val << endl;
}
void test01() {
//创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
vector<int> v;
//向容器中放数据
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
//每一个容器都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素
//v.begin()返回迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据（地址?）
//v.end()返回迭代器，这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置
//vector<int>::iterator 拿到vector<int>这种容器的迭代器类型
vector<int>::iterator pBegin = v.begin();
vector<int>::iterator pEnd = v.end();
//第一种遍历方式：
while (pBegin != pEnd) {
cout << *pBegin << endl;
pBegin++;
}
//第二种遍历方式：
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << endl;
}
cout << endl;
//第三种遍历方式：
//使用STL提供标准遍历算法 头文件 algorithm
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}-1 Vector 存放自定义数据类型
示例：
c
#include <vector>
#include <string>
//自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
mName = name;
mAge = age;
}
public:
string mName;
int mAge;
};
//存放对象
void test01() {
vector<Person> v;
//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);
//向容器中放数据
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl;
}
}
//放对象指针
void test02() {
vector<Person*> v;
//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);
//向容器中放数据
v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
v.push_back(&p4);
v.push_back(&p5);
for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
Person * p = (*it);
cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl;
}
}
int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}0 Vector 容器嵌套容器
**示例：**容器中嵌套容器，将所有数据进行遍历输出
c
#include <vector>
//容器嵌套容器
void test01() {
vector< vector<int> > v;
vector<int> v1;
vector<int> v2;
vector<int> v3;
vector<int> v4;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
v1.push_back(i + 1);
v2.push_back(i + 2);
v3.push_back(i + 3);
v4.push_back(i + 4);
}
//将容器元素插入到vector v中
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.2.1 vector 基本概念
功能：vector 数据结构和数组非常相似，也称为单端数组
vector 与普通数组区别：不同之处在于数组是静态空间，而 vector 可以动态扩展
动态扩展：
- 并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间
- vector 容器的迭代器是支持随机访问的迭代器
3.2.2 vector 构造函数
**功能描述：**创建 vector 容器
函数原型：
c
vector<T> v; //采用模板实现类实现，默认构造函数
vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身
vector(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身
vector(const vector &vec); //拷贝构造函数示例：
c
#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
vector<int> v1; //无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
printVector(v2);
vector<int> v3(10, 100);
printVector(v3);
vector<int> v4(v3);
printVector(v4);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.2.3 vector 赋值操作
**功能描述：**给 vector 容器进行赋值
函数原型：
c
vector& operator=(const vector &vec); //重载等号操作符
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。示例：
c
#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//赋值操作
void test01()
{
vector<int> v1; //无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
vector<int>v2;
v2 = v1;
printVector(v2);
vector<int>v3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end());
printVector(v3);
vector<int>v4;
v4.assign(10, 100);
printVector(v4);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.2.4 vector 容量和大小
**功能描述：**对 vector 容器的容量和大小操作
函数原型：
c
empty(); //判断容器是否为空
capacity(); //容器的容量
size(); //返回容器中元素的个数
resize(int num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除示例：
c
#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
vector<int> v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
if (v1.empty())
{
cout << "v1为空" << endl;
}
else
{
cout << "v1不为空" << endl;
cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
}
//resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充
v1.resize(15,10);
printVector(v1);
//resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除
v1.resize(5);
printVector(v1);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.2.5 vector 插入和删除
**功能描述：**对 vector 容器进行插入、删除操作
函数原型：
c
push_back(ele); //尾部插入元素ele
pop_back(); //删除最后一个元素
insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int count,ele); //迭代器指向位置pos插入count个元素ele
erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end); //删除迭代器从start到end之间的元素
clear(); //删除容器中所有元素示例：
c
#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//插入和删除
void test01()
{
vector<int> v1;
//尾插
v1.push_back(10);
v1.push_back(20);
v1.push_back(30);
v1.push_back(40);
v1.push_back(50);
printVector(v1);
//尾删
v1.pop_back();
printVector(v1);
//插入
v1.insert(v1.begin(), 100);
printVector(v1);
v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
printVector(v1);
//删除
v1.erase(v1.begin());
printVector(v1);
//清空
v1.erase(v1.begin(), v1.end());
v1.clear();
printVector(v1);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.2.6 vector 数据存取
**功能描述：**对 vector 中的数据的存取操作
函数原型：
c
at(int idx); //返回索引idx所指的数据
operator[]; //返回索引idx所指的数据
front(); //返回容器中第一个数据元素
back(); //返回容器中最后一个数据元素示例：
c
#include <vector>
void test01()
{
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++){
v1.push_back(i);
}
for (int i = 0; i < v1.size(); i++){
cout << v1[i] << " ";
}
cout << endl;
for (int i = 0; i < v1.size(); i++){
cout << v1.at(i) << " ";
}
cout << endl;
cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl;
cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.2.7 vector 互换容器
**功能描述：**实现两个容器内元素进行互换
函数原型：
swap(vec); // 将vec与本身的元素互换
示例：
c
#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
vector<int>v2;
for (int i = 10; i > 0; i--)
{
v2.push_back(i);
}
printVector(v2);
//互换容器
cout << "互换后" << endl;
v1.swap(v2);
printVector(v1);
printVector(v2);
}
void test02()
{
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
v.push_back(i);
}
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
v.resize(3);
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
//收缩内存
vector<int>(v).swap(v); //匿名对象
cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl;
cout << "v的大小为：" << v.size() << endl;
}
int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}总结：swap 可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果
3.2.8 vector 预留空间
**功能描述：**减少 vector 在动态扩展容量时的扩展次数
函数原型：
reserve(int len);//容器预留 len 个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。
示例：
c
#include <vector>
void test01()
{
vector<int> v;
//预留空间
v.reserve(100000);
int num = 0;
int* p = NULL;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
v.push_back(i);
if (p != &v[0]) {
p = &v[0];
num++;
}
}
cout << "num:" << num << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}总结：如果数据量较大，可以一开始利用 reserve 预留空间
3.3 deque 容器//双端数组
3.3.1 deque 容器基本概念
**功能：**双端数组，可以对头端进行插入删除操作
deque 与 vector 区别：
- vector 对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
- deque 相对而言，对头部的插入删除速度回比 vector 快
- vector 访问元素时的速度会比 deque 快,这和两者内部实现有关
deque 内部工作原理:
deque 内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据
中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用 deque 时像一片连续的内存空间
- deque 容器的迭代器也是支持随机访问的
3.3.2 deque 构造函数
**功能描述：**deque 容器构造
函数原型：
deque<T>deqT; //默认构造形式deque(beg, end);//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。deque(n, elem);//构造函数将 n 个 elem 拷贝给本身。deque(const deque &deq);//拷贝构造函数
示例：
c
#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d)
{
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//deque构造
void test01() {
deque<int> d1; //无参构造函数
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
deque<int> d2(d1.begin(),d1.end());
printDeque(d2);
deque<int>d3(10,100);
printDeque(d3);
deque<int>d4 = d3;
printDeque(d4);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}**总结：**deque 容器和 vector 容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可
3.3.3 deque 赋值操作
**功能描述：**给 deque 容器进行赋值
函数原型：
c
deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身示例：
c
#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d)
{
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//赋值操作
void test01()
{
deque<int> d1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
deque<int>d2;
d2 = d1;
printDeque(d2);
deque<int>d3;
d3.assign(d1.begin(), d1.end());
printDeque(d3);
deque<int>d4;
d4.assign(10, 100);
printDeque(d4);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}总结：deque 赋值操作也与 vector 相同，需熟练掌
3.3.4 deque 大小操作
**功能描述：**对 deque 容器的大小进行操作
函数原型：
c
deque.empty(); //判断容器是否为空
deque.size(); //返回容器中元素的个数
deque.resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
deque.resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。
//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。示例：
c
#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d) {
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//大小操作
void test01()
{
deque<int> d1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
d1.push_back(i);
}
printDeque(d1);
//判断容器是否为空
if (d1.empty()) {
cout << "d1为空!" << endl;
}
else {
cout << "d1不为空!" << endl;
//统计大小
cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl;
}
//重新指定大小
d1.resize(15, 1);
printDeque(d1);
d1.resize(5);
printDeque(d1);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.3.5 deque 插入和删除
**功能描述：**向 deque 容器中插入和删除数据
函数原型：
两端插入操作：
c
push_back(elem); //在容器尾部添加一个数据
push_front(elem); //在容器头部插入一个数据
pop_back(); //删除容器最后一个数据
pop_front(); //删除容器第一个数据指定位置操作：
c
insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear(); //清空容器的所有数据
erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos); //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。示例：
c
#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d)
{
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//两端操作
void test01()
{
deque<int> d;
//尾插
d.push_back(10);
d.push_back(20);
//头插
d.push_front(100);
d.push_front(200);
printDeque(d);
//尾删
d.pop_back();
//头删
d.pop_front();
printDeque(d);
}
//插入
void test02()
{
deque<int> d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
printDeque(d);
d.insert(d.begin(), 1000);
printDeque(d);
d.insert(d.begin(), 2,10000);
printDeque(d);
deque<int>d2;
d2.push_back(1);
d2.push_back(2);
d2.push_back(3);
d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
printDeque(d);
}
//删除
void test03()
{
deque<int> d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
printDeque(d);
d.erase(d.begin());
printDeque(d);
d.erase(d.begin(), d.end());
d.clear();
printDeque(d);
}
int main() {test01();test02();test03();system("pause");return 0;}3.3.6 deque 数据存取
**功能描述：**对 deque 中的数据的存取操作
函数原型：
c
at(int idx); //返回索引idx所指的数据
operator[]; //返回索引idx所指的数据
front(); //返回容器中第一个数据元素
back(); //返回容器中最后一个数据元素示例：
c
#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d)
{
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//数据存取
void test01()
{
deque<int> d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
cout << d[i] << " ";
}
cout << endl;
for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
cout << d.at(i) << " ";
}
cout << endl;
cout << "front:" << d.front() << endl;
cout << "back:" << d.back() << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.3.7 deque 排序
**功能描述：**利用算法实现对 deque 容器进行排序
算法：sort(iterator beg, iterator end) //对 beg 和 end 区间内元素进行排序
示例：
c
#include <deque>
#include <algorithm>
void printDeque(const deque<int>& d)
{
for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
deque<int> d;
d.push_back(10);
d.push_back(20);
d.push_front(100);
d.push_front(200);
printDeque(d);
sort(d.begin(), d.end());
printDeque(d);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.4 案例-评委打分
3.4.1 案例描述
有 5 名选手：选手 ABCDE，10 个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。
3.4.2 实现步骤
- 创建五名选手，放到 vector 中
- 遍历 vector 容器，取出来每一个选手，执行 for 循环，可以把 10 个评分打分存到 deque 容器中
- sort 算法对 deque 容器中分数排序，去除最高和最低分
- deque 容器遍历一遍，累加总分
- 获取平均分
示例代码：
c
//选手类
class Person
{
public:
Person(string name, int score)
{
this->m_Name = name;
this->m_Score = score;
}
string m_Name; //姓名
int m_Score; //平均分
};
void createPerson(vector<Person>&v)
{
string nameSeed = "ABCDE";
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
string name = "选手";
name += nameSeed[i];
int score = 0;
Person p(name, score);
//将创建的person对象 放入到容器中
v.push_back(p);
}
}
//打分
void setScore(vector<Person>&v)
{
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
//将评委的分数 放入到deque容器中
deque<int>d;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
int score = rand() % 41 + 60; // 60 ~ 100
d.push_back(score);
}
//cout << "选手： " << it->m_Name << " 打分： " << endl;
//for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
//{
// cout << *dit << " ";
//}
//cout << endl;
//排序
sort(d.begin(), d.end());
//去除最高和最低分
d.pop_back();
d.pop_front();
//取平均分
int sum = 0;
for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
{
sum += *dit; //累加每个评委的分数
}
int avg = sum / d.size();
//将平均分 赋值给选手身上
it->m_Score = avg;
}
}
void showScore(vector<Person>&v)
{
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 平均分： " << it->m_Score << endl;
}
}
int main() {
//随机数种子
srand((unsigned int)time(NULL));
//1、创建5名选手
vector<Person>v; //存放选手容器
createPerson(v);
//测试
//for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
//{
// cout << "姓名： " << (*it).m_Name << " 分数： " << (*it).m_Score << endl;
//}
//2、给5名选手打分
setScore(v);
//3、显示最后得分
showScore(v);
system("pause");
return 0;
}3.5 stack 容器//栈结构
3.5.1 stack 基本概念
概念：stack 是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构，它只有一个出口
栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为
栈中进入数据称为 --- 入栈 push
栈中弹出数据称为 --- 出栈 pop
3.5.2 stack 常用接口
功能描述：栈容器常用的对外接口
构造函数：
stack<T> stk;//stack 采用模板类实现， stack 对象的默认构造形式stack(const stack &stk);//拷贝构造函数
赋值操作：
stack& operator=(const stack &stk);//重载等号操作符
数据存取：
push(elem);//向栈顶添加元素pop();//从栈顶移除第一个元素top();//返回栈顶元素
大小操作：
empty();//判断堆栈是否为空size();//返回栈的大小
示例：
c
#include <stack>
//栈容器常用接口
void test01()
{
//创建栈容器 栈容器必须符合先进后出
stack<int> s;
//向栈中添加元素，叫做 压栈 入栈
s.push(10);
s.push(20);
s.push(30);
while (!s.empty()) {
//输出栈顶元素
cout << "栈顶元素为： " << s.top() << endl;
//弹出栈顶元素
s.pop();
}
cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
- 入栈 --- push
- 出栈 --- pop
- 返回栈顶 --- top
- 判断栈是否为空 --- empty
- 返回栈大小 --- size
3.6 queue 容器//队列
3.6.1 queue 基本概念
概念：Queue 是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口
队列容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素
队列中只有队头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为
队列中进数据称为 --- 入队 push
队列中出数据称为 --- 出队 pop
生活中的队列：
3.6.2 queue 常用接口
功能描述：栈容器常用的对外接口
构造函数：
queue<T> que;//queue 采用模板类实现，queue 对象的默认构造形式queue(const queue &que);//拷贝构造函数
赋值操作：
queue& operator=(const queue &que);//重载等号操作符
数据存取：
push(elem);//往队尾添加元素pop();//从队头移除第一个元素back();//返回最后一个元素front();//返回第一个元素
大小操作：
empty();//判断堆栈是否为空size();//返回栈的大小
示例：
c
#include <queue>
#include <string>
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01() {
//创建队列
queue<Person> q;
//准备数据
Person p1("唐僧", 30);
Person p2("孙悟空", 1000);
Person p3("猪八戒", 900);
Person p4("沙僧", 800);
//向队列中添加元素 入队操作
q.push(p1);
q.push(p2);
q.push(p3);
q.push(p4);
//队列不提供迭代器，更不支持随机访问
while (!q.empty()) {
//输出队头元素
cout << "队头元素-- 姓名： " << q.front().m_Name
<< " 年龄： "<< q.front().m_Age << endl;
cout << "队尾元素-- 姓名： " << q.back().m_Name
<< " 年龄： " << q.back().m_Age << endl;
cout << endl;
//弹出队头元素
q.pop();
}
cout << "队列大小为：" << q.size() << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
- 入队 --- push
- 出队 --- pop
- 返回队头元素 --- front
- 返回队尾元素 --- back
- 判断队是否为空 --- empty
- 返回队列大小 --- size
3.7 list 容器//链表
3.7.1 list 基本概念
**功能：**将数据进行链式存储
链表（list）是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的
链表的组成：链表由一系列结点组成
结点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域
STL 中的链表是一个双向循环链表
由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表 list 中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器
list 的优点：
- 采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
- 链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素
list 的缺点：
- 链表灵活，但是空间(指针域) 和 时间（遍历）额外耗费较大
List 有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有 list 迭代器的失效，这在 vector 是不成立的。
总结：STL 中List 和 vector 是两个最常被使用的容器，各有优缺点
3.7.2 list 构造函数
**功能描述：**创建 list 容器
函数原型：
list<T> lst;//list 采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：list(beg,end);//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。list(n,elem);//构造函数将 n 个 elem 拷贝给本身。list(const list &lst);//拷贝构造函数。
示例：
c
#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
printList(L1);
list<int>L2(L1.begin(),L1.end());
printList(L2);
list<int>L3(L2);
printList(L3);
list<int>L4(10, 1000);
printList(L4);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：list 构造方式同其他几个 STL 常用容器，熟练掌握即可
3.7.3 list 赋值和交换
**功能描述：**给 list 容器进行赋值，以及交换 list 容器
函数原型：
c
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
swap(lst); //将lst与本身的元素互换。示例：
c
#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//赋值和交换
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
printList(L1);
//赋值
list<int>L2;
L2 = L1;
printList(L2);
list<int>L3;
L3.assign(L2.begin(), L2.end());
printList(L3);
list<int>L4;
L4.assign(10, 100);
printList(L4);
}
//交换
void test02()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
list<int>L2;
L2.assign(10, 100);
cout << "交换前： " << endl;
printList(L1);
printList(L2);
cout << endl;
L1.swap(L2);
cout << "交换后： " << endl;
printList(L1);
printList(L2);
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}总结：list 赋值和交换操作能够灵活运用即可
3.7.4 list 大小操作
**功能描述：**对 list 容器的大小进行操作
函数原型：
size();//返回容器中元素的个数empty();//判断容器是否为空resize(num);//重新指定容器的长度为 num，若容器变长，则以默认值填充新位置。 //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem);//重新指定容器的长度为 num，若容器变长，则以 elem 值填充新位置。//如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
示例：
c
#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//大小操作
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
if (L1.empty())
{
cout << "L1为空" << endl;
}
else
{
cout << "L1不为空" << endl;
cout << "L1的大小为： " << L1.size() << endl;
}
//重新指定大小
L1.resize(10);
printList(L1);
L1.resize(2);
printList(L1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}3.7.5 list 插入和删除
功能描述：
- 对 list 容器进行数据的插入和删除
函数原型：
- push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
- pop_back();//删除容器中最后一个元素
- push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
- pop_front();//从容器开头移除第一个元素
- insert(pos,elem);//在 pos 位置插 elem 元素的拷贝，返回新数据的位置。
- insert(pos,n,elem);//在 pos 位置插入 n 个 elem 数据，无返回值。
- insert(pos,beg,end);//在 pos 位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
- clear();//移除容器的所有数据
- erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
- erase(pos);//删除 pos 位置的数据，返回下一个数据的位置。
- remove(elem);//删除容器中所有与 elem 值匹配的元素。
示例：
c
#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//插入和删除
void test01()
{
list<int> L;
//尾插
L.push_back(10);
L.push_back(20);
L.push_back(30);
//头插
L.push_front(100);
L.push_front(200);
L.push_front(300);
printList(L);
//尾删
L.pop_back();
printList(L);
//头删
L.pop_front();
printList(L);
//插入
list<int>::iterator it = L.begin();
L.insert(++it, 1000);
printList(L);
//删除
it = L.begin();
L.erase(++it);
printList(L);
//移除
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
printList(L);
L.remove(10000);
printList(L);
//清空
L.clear();
printList(L);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
- 尾插 --- push_back
- 尾删 --- pop_back
- 头插 --- push_front
- 头删 --- pop_front
- 插入 --- insert
- 删除 --- erase
- 移除 --- remove
- 清空 --- clear
3.7.6 list 数据存取
功能描述：
- 对 list 容器中数据进行存取
函数原型：
front();//返回第一个元素。back();//返回最后一个元素。
示例：
c
#include <list>
//数据存取
void test01()
{
list<int>L1;
L1.push_back(10);
L1.push_back(20);
L1.push_back(30);
L1.push_back(40);
//cout << L1.at(0) << endl;//错误 不支持at访问数据
//cout << L1[0] << endl; //错误 不支持[]方式访问数据
cout << "第一个元素为： " << L1.front() << endl;
cout << "最后一个元素为： " << L1.back() << endl;
//list容器的迭代器是双向迭代器，不支持随机访问
list<int>::iterator it = L1.begin();
//it = it + 1;//错误，不可以跳跃访问，即使是+1
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
- list 容器中不可以通过[]或者 at 方式访问数据
- 返回第一个元素 --- front
- 返回最后一个元素 --- back
3.7.7 list 反转和排序
功能描述：
- 将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序
函数原型：
reverse();//反转链表sort();//链表排序
示例：
c
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
bool myCompare(int val1 , int val2)
{
return val1 > val2;
}
//反转和排序
void test01()
{
list<int> L;
L.push_back(90);
L.push_back(30);
L.push_back(20);
L.push_back(70);
printList(L);
//反转容器的元素
L.reverse();
printList(L);
//排序
L.sort(); //默认的排序规则 从小到大
printList(L);
L.sort(myCompare); //指定规则，从大到小
printList(L);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
- 反转 --- reverse
- 排序 --- sort （成员函数）
3.7.8 排序案例
案例描述：将 Person 自定义数据类型进行排序，Person 中属性有姓名、年龄、身高
排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序
示例：
c
#include <list>
#include <string>
class Person {
public:
Person(string name, int age , int height) {
m_Name = name;
m_Age = age;
m_Height = height;
}
public:
string m_Name; //姓名
int m_Age; //年龄
int m_Height; //身高
};
bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2) {
if (p1.m_Age == p2.m_Age) {
return p1.m_Height > p2.m_Height;
}
else
{
return p1.m_Age < p2.m_Age;
}
}
void test01() {
list<Person> L;
Person p1("刘备", 35 , 175);
Person p2("曹操", 45 , 180);
Person p3("孙权", 40 , 170);
Person p4("赵云", 25 , 190);
Person p5("张飞", 35 , 160);
Person p6("关羽", 35 , 200);
L.push_back(p1);
L.push_back(p2);
L.push_back(p3);
L.push_back(p4);
L.push_back(p5);
L.push_back(p6);
for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age
<< " 身高： " << it->m_Height << endl;
}
cout << "---------------------------------" << endl;
L.sort(ComparePerson); //排序
for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age
<< " 身高： " << it->m_Height << endl;
}
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}总结：
对于自定义数据类型，必须要指定排序规则，否则编译器不知道如何进行排序
高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定，并不复杂
3.8 set/ multiset 容器
3.8.1 set 基本概念
**简介：**所有元素都会在插入时自动被排序
本质：set/multiset 属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。（一般二叉树左枝小于节点，右枝大于节点）
set 和 multiset 区别：
- set 不允许容器中有重复的元素
- multiset 允许容器中有重复的元素
3.8.2 set 构造和赋值
功能描述：创建 set 容器以及赋值
构造：
set<T> st;//默认构造函数：set(const set &st);//拷贝构造函数
赋值：set& operator=(const set &st); //重载等号操作符
示例：
c
#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//构造和赋值
void test01()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
printSet(s1);
//拷贝构造
set<int>s2(s1);
printSet(s2);
//赋值
set<int>s3;
s3 = s2;
printSet(s3);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}总结：
- set 容器插入数据时用 insert
- set 容器插入数据的数据会自动排序
3.8.3 set 大小和交换
**功能描述：**统计 set 容器大小以及交换 set 容器
函数原型：
size();//返回容器中元素的数目empty();//判断容器是否为空swap(st);//交换两个集合容器
示例：
c
#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//大小
void test01()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
if (s1.empty())
{
cout << "s1为空" << endl;
}
else
{
cout << "s1不为空" << endl;
cout << "s1的大小为： " << s1.size() << endl;
}
}
//交换
void test02()
{
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
set<int> s2;
s2.insert(100);
s2.insert(300);
s2.insert(200);
s2.insert(400);
cout << "交换前" << endl;
printSet(s1);
printSet(s2);
cout << endl;
cout << "交换后" << endl;
s1.swap(s2);
printSet(s1);
printSet(s2);
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}3.8.4 set 插入和删除
**功能描述：**set 容器进行插入数据和删除数据
函数原型：
c
insert(elem); //在容器中插入元素。
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
erase(elem); //删除容器中值为elem的元素。示例：
c
#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//插入和删除
void test01()
{
set<int> s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
printSet(s1);
//删除
s1.erase(s1.begin());
printSet(s1);
s1.erase(30);
printSet(s1);
//清空
//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
s1.clear();
printSet(s1);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}3.8.5 set 查找和统计
**功能描述：**对 set 容器进行查找数据以及统计数据
函数原型：
c
find(key); //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返set.end();
count(key); //统计key的元素个数（对set容器结果仅为0/1）示例：
c
#include <set>
//查找和统计
void test01(){
set<int> s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(40);
//查找
set<int>::iterator pos = s1.find(30);
if (pos != s1.end()){
cout << "找到了元素 ： " << *pos << endl;
}
else{
cout << "未找到元素" << endl;
}
//统计
int num = s1.count(30);
cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.8.6 set 和 multiset 区别
**学习目标：**掌握 set 和 multiset 的区别
区别：
- set 不可以插入重复数据，而 multiset 可以
- set 插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
- multiset 不会检测数据，因此可以插入重复数据
示例：
c
#include <set>
//set和multiset区别
void test01()
{
set<int> s;
pair<set<int>::iterator, bool> ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << "第一次插入成功!" << endl;
}
else {
cout << "第一次插入失败!" << endl;
}
ret = s.insert(10);
if (ret.second) {
cout << "第二次插入成功!" << endl;
}
else {
cout << "第二次插入失败!" << endl;
}
//multiset
multiset<int> ms;
ms.insert(10);
ms.insert(10);
for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.8.7 pair 对组创建
**功能描述：**成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据
两种创建方式：
pair<type, type> p ( value1, value2 );pair<type, type> p = make_pair( value1, value2 );
示例：
c
#include <string>
//对组创建
void test01(){
//法一
pair<string, int> p(string("Tom"), 20);
cout << "姓名： " << p.first << " 年龄： " << p.second << endl;
//法二
pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 10);
cout << "姓名： " << p2.first << " 年龄： " << p2.second << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.8.8 set 容器排序
学习目标：set 容器默认排序规则为从小到大，掌握如何改变排序规则
主要技术点：利用仿函数，可以改变排序规则
示例一 set 存放内置数据类型
c
#include <set>
class MyCompare {
public:
bool operator()(int v1, int v2){
return v1 > v2;
}
};
void test01(){
set<int> s1;
s1.insert(10);
s1.insert(40);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
s1.insert(50);
//默认从小到大
for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++){
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
//指定排序规则
set<int,MyCompare> s2;
s2.insert(10);
s2.insert(40);
s2.insert(20);
s2.insert(30);
s2.insert(50);
for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++){
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}总结：利用仿函数可以指定 set 容器的排序规则
示例二 set 存放自定义数据类型
c
#include <set>
#include <string>
class Person{
public:
Person(string name, int age){
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
class comparePerson{
public:
bool operator()(const Person& p1, const Person &p2){
//按照年龄进行排序 降序
return p1.m_Age > p2.m_Age;
}
};
void test01(){
set<Person, comparePerson> s;
Person p1("刘备", 23);
Person p2("关羽", 27);
Person p3("张飞", 25);
Person p4("赵云", 21);
s.insert(p1);
s.insert(p2);
s.insert(p3);
s.insert(p4);
for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++){
cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age << endl;
}
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}对于自定义数据类型，set 必须指定排序规则才可以插入数据 0
3.9 map/ multimap 容器
3.9.1 map 基本概念
简介：
- map 中所有元素都是 pair
- pair 中第一个元素为 key（键值），起到索引作用，第二个元素为 value（实值）
- 所有元素都会根据元素的键值自动排序
本质：map/multimap 属于关联式容器，底层结构是用二叉树实现。
**优点：**可以根据 key 值快速找到 value 值
map 和 multimap区别：
- map 不允许容器中有重复 key 值元素
- multimap 允许容器中有重复 key 值元素
3.9.2 map 构造和赋值
**功能描述：**对 map 容器进行构造和赋值操作
函数原型：
构造：
c
map<T1, T2> mp; //map默认构造函数:
map(const map &mp); //拷贝构造函数赋值：map& operator=(const map &mp); //重载等号操作符
示例：
c
#include <map>
void printMap(map<int,int>&m){
for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}
void test01(){
map<int,int>m; //默认构造
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30));
printMap(m);
map<int, int>m2(m); //拷贝构造
printMap(m2);
map<int, int>m3;
m3 = m2; //赋值
printMap(m3);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}总结：map 中所有元素都是成对出现，插入数据时候要使用对组
3.9.3 map 大小和交换
**功能描述：**统计 map 容器大小以及交换 map 容器
函数原型：
c
size(); //返回容器中元素的数目
empty(); //判断容器是否为空
swap(st); //交换两个集合容器示例：
c
#include <map>
void printMap(map<int,int>&m){
for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}
void test01(){
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30));
if (m.empty()){
cout << "m为空" << endl;
}
else{
cout << "m不为空" << endl;
cout << "m的大小为： " << m.size() << endl;
}
}
//交换
void test02(){
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30));
map<int, int>m2;
m2.insert(pair<int, int>(4, 100));
m2.insert(pair<int, int>(5, 200));
m2.insert(pair<int, int>(6, 300));
cout << "交换前" << endl;
printMap(m);
printMap(m2);
cout << "交换后" << endl;
m.swap(m2);
printMap(m);
printMap(m2);
}
int main() {test01();test02();system("pause");return 0;}3.9.4 map 插入和删除
函数原型：
c
insert(elem); //在容器中插入元素。
clear(); //清除所有元素
erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。
erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。
erase(key); //删除容器中值为key的元素。示例：
c
#include <map>
void printMap(map<int,int>&m){
for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++){
cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
}
cout << endl;
}
void test01(){
//插入
map<int, int> m;
//第一种插入方式
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
//第二种插入方式
m.insert(make_pair(2, 20));
//第三种插入方式
m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
//第四种插入方式
m[4] = 40;
printMap(m);
//删除
m.erase(m.begin());
printMap(m);
m.erase(3);
printMap(m);
//清空
m.erase(m.begin(),m.end());
m.clear();
printMap(m);
}
int main() {test01();system("pause");return 0;}3.9.5 map 查找和统计//对 map 容器进行查找数据以及统计数据
函数原型：
find(key);//查找 key 是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回 set.end();count(key);//统计 key 的元素个数
示例：
c
#include <map>
//查找和统计
void test01(){
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(1, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30));
//查找
map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
if (pos != m.end()){
cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;
}
else{
cout << "未找到元素" << endl;
}
//统计
int num = m.count(3);
cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}- 查找 --- find （返回的是迭代器）
- 统计 --- count （对于 map，结果为 0 或者 1）
3.9.6 map 容器排序
**学习目标：**map 容器默认排序规则为 按照 key 值进行 从小到大排序，掌握如何改变排序规则
**主要技术点:**利用仿函数，可以改变排序规则
示例：
c
#include <map>
class MyCompare {
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2;
}
};
void test01() {
//默认从小到大排序
//利用仿函数实现从大到小排序
map<int, int, MyCompare> m;
m.insert(make_pair(1, 10));
m.insert(make_pair(2, 20));
m.insert(make_pair(3, 30));
m.insert(make_pair(4, 40));
m.insert(make_pair(5, 50));
for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}- 利用仿函数可以指定 map 容器的排序规则
- 对于自定义数据类型，map 必须要指定排序规则,同 set 容器
3.10 案例-员工分组
3.10.1 案例描述
- 公司今天招聘了 10 个员工（ABCDEFGHIJ），10 名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
- 员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发
- 随机给 10 名员工分配部门和工资
- 通过 multimap 进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
- 分部门显示员工信息
3.10.2 实现步骤
- 创建 10 名员工，放到 vector 中
- 遍历 vector 容器，取出每个员工，进行随机分组
- 分组后，将员工部门编号作为 key，具体员工作为 value，放入到 multimap 容器中
- 分部门显示员工信息
案例代码：
c
#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <string>
#include <map>
#include <ctime>
/*
- 公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作
- 员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发
- 随机给10名员工分配部门和工资
- 通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
- 分部门显示员工信息
*/
#define CEHUA 0
#define MEISHU 1
#define YANFA 2
class Worker{
public:
string m_Name;
int m_Salary;
};
void createWorker(vector<Worker>&v){
string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
for (int i = 0; i < 10; i++){
Worker worker;
worker.m_Name = "员工";
worker.m_Name += nameSeed[i];
worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000; // 10000 ~ 19999
//将员工放入到容器中
v.push_back(worker);
}
}
//员工分组
void setGroup(vector<Worker>&v,multimap<int,Worker>&m){
for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){
//产生随机部门编号
int deptId = rand() % 3; // 0 1 2
//将员工插入到分组中
//key部门编号，value具体员工
m.insert(make_pair(deptId, *it));
}
}
void showWorkerByGourp(multimap<int,Worker>&m){
// 0 A B C 1 D E 2 F G ...
cout << "策划部门：" << endl;
multimap<int,Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);
int count = m.count(CEHUA); // 统计具体人数
int index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++ , index++){
cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
}
cout << "----------------------" << endl;
cout << "美术部门： " << endl;
pos = m.find(MEISHU);
count = m.count(MEISHU); // 统计具体人数
index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){
cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
}
cout << "----------------------" << endl;
cout << "研发部门： " << endl;
pos = m.find(YANFA);
count = m.count(YANFA); // 统计具体人数
index = 0;
for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++){
cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl;
}
}
int main() {
srand((unsigned int)time(NULL));
//1、创建员工
vector<Worker>vWorker;
createWorker(vWorker);
//2、员工分组
multimap<int, Worker>mWorker;
setGroup(vWorker, mWorker);
//3、分组显示员工
showWorkerByGourp(mWorker);
////测试
//for (vector<Worker>::iterator it = vWorker.begin(); it != vWorker.end(); it++)
//{
// cout << "姓名： " << it->m_Name << " 工资： " << it->m_Salary << endl;
//}
system("pause");
return 0;
}- 当数据以键值对形式存在，可以考虑用 map 或 multimap