基础知识

容器

容器就是一些模板类的集合,不同之处就是容器中封装的是数据结构

1、序列容器

主要有vector向量容器、list列表容器、deque双端队列容器

元素在容器中是无序的

2、排序容器

包括set容器,multiset多重集合容器、map映射容器、multimap多重映射容器

元素默认从小到大排序

3、哈希容器

包括unordered_set哈希集合、unirdered_multlist哈希多重集合、unordered_map 哈希映射以及 unordered_multimap 哈希多重映射

元素是未排序的,元素位置由哈希函数确定

迭代器

根据容器的类型大致分为:输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器、随机访问迭代器 5 种

PS:输入迭代器和输出迭代器,不是把数组和容器当做对象,而是把输入流/输出流作为操作对象

1、向前迭代器

假设 p 是一个前向迭代器,则 p 支持 ++p,p++,*p 操作,还可以被复制或赋值,可以用 == 和 != 运算符进行比较。

此外,两个正向迭代器可以互相赋值。

2、双向迭代器

双向迭代器具有正向迭代器的全部功能,除此之外,假设 p 是一个双向迭代器,则还可以进行 --p 或者 p-- 操作(即一次向后移动一个位置)。

3、随机访问迭代器

随机访问迭代器具有双向迭代器的全部功能。除此之外,假设 p 是一个随机访问迭代器,i 是一个整型变量或常量,则 p 还支持以下操作:

  • p+=i:使得 p 往后移动 i 个元素。
  • p-=i:使得 p 往前移动 i 个元素。
  • p+i:返回 p 后面第 i 个元素的迭代器。
  • p-i:返回 p 前面第 i 个元素的迭代器。
  • p[i]:返回 p 后面第 i 个元素的引用。

两个随机访问迭代器 p1、p2 还可以用 <、>、<=、>= 运算符进行比较。另外,表达式 p2-p1 也是有定义的,其返回值表示 p2 所指向元素和 p1 所指向元素的序号之差(也可以说是 p2 和 p1 之间的元素个数减一)

不同容器的迭代器:

PS:容器适配器 stack 和 queue 没有迭代器,它们包含有一些成员函数,可以用来对元素进行访问。

定义

四种定义方式:

通过定义以上几种迭代器,就可以读取它指向的元素,*迭代器名就表示迭代器指向的元素。其中,常量迭代器和非常量迭代器的分别在于,通过非常量迭代器还能修改其指向的元素。另外,反向迭代器和正向迭代器的区别在于:

  • 对正向迭代器进行 ++ 操作时,迭代器会指向容器中的后一个元素;
  • 而对反向迭代器进行 ++ 操作时,迭代器会指向容器中的前一个元素。

以上 4 种定义迭代器的方式,并不是每个容器都适用。有一部分容器同时支持以上 4 种方式,比如 array、deque、vector;而有些容器只支持其中部分的定义方式,例如 forward_list 容器只支持定义正向迭代器,不支持定义反向迭代器。

反向迭代器:

rbegin()指向最后一个元素,rend()指向第一个元素

begin()指向第一个元素,end()是指向最后一个元素的下一个

举例:

先了解一下vector中的函数:

  • push_back( ) 成员函数在向量的末尾插入值,如果有必要会扩展向量的大小。
  • size( ) 函数显示向量的大小。
  • begin( ) 函数返回一个指向向量开头的迭代器。
  • end( ) 函数返回一个指向向量末尾的迭代器。
#include <iostream>
//需要引入 vector 头文件
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
vector<int> v;
//v被初始化成有10个元素
for(int i=0;i<10;i++)
{
v.push_back(i);
}
cout << "第一种遍历方法:" << endl;
//size返回元素个数,像普通数组一样使用vector容器
for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
cout << v[i] <<" "; //创建一个正向迭代器,当然,vector也支持其他 3 种定义迭代器的方式
cout << endl << "第二种遍历方法:" << endl;
vector<int>::iterator i;
//用 != 比较两个迭代器
for (i = v.begin(); i != v.end(); ++i)
cout << *i << " "; cout << endl << "第三种遍历方法:" << endl;
for (i = v.begin(); i < v.end(); ++i) //用 < 比较两个迭代器
cout << *i << " "; cout << endl << "第四种遍历方法:" << endl;
i = v.begin();
while (i < v.end()) { //间隔一个输出
cout << *i << " ";
i += 2; // 随机访问迭代器支持 "+= 整数" 的操作
}
}

转载:如何能熟练掌握STL

STL初识

STL诞生

  • 长久以来,软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
  • C++的面向对象和泛型编程思想,目的就是复用性的提升
  • 大多情况下,数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作
  • 为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL

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)
  • 容器算法之间通过迭代器进行无缝连接。
  • 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、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配置器

  1. 容器:各种数据结构,如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。
  2. 算法:各种常用的算法,如sort、find、copy、for_each等
  3. 迭代器:扮演了容器与算法之间的胶合剂。
  4. 仿函数:行为类似函数,可作为算法的某种策略。
  5. 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。
  6. 空间配置器:负责空间的配置与管理

STL中容器、算法和迭代器

1、容器:存放物品

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, 队列, 集合, 映射表 等

这些容器分为序列式容器关联式容器两种:

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

2、算法:解决问题的方法

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

3、迭代器:连接容器和算法的

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:

常用的容器中的迭代器种类为双向迭代器和随机访问迭代器

容器、算法和迭代器初识

STL中最常用的容器为Vector,可以理解为数组,下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器

1、vector存放内置数据

容器: vector

算法: for_each

迭代器: vector<int>::iterator

示例:

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream> using namespace std; 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
//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++;
}
cout << endl; //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;
}
2、vector存放自定义数据类型
需求:vector中存放自定义数据类型,并打印输出
例如:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string> using namespace std;
//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); v.push_back(p1);//对象
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); v.push_back(&p1);//对象地址
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();
cout << endl;
test02(); system("pause"); return 0;
}

3、vector容器嵌套容器

需求: 容器中嵌套容器,将所有数据进行遍历

#include <iostream>
#include <vector> using namespace std;
//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);//1,2,3,4
v2.push_back(i + 2);//2,3,4,5
v3.push_back(i + 3);//3,4,5,6
v4.push_back(i + 4);//4,5,6,7
} //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;
}

STL常用容器

string容器

string基本概念

(1)本质

string是C++风格的字符串,而string本质上是一个类

(2)string和char *的区别:

  • 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)特点

string 类内部封装了很多成员方法

例如:查找find,拷贝copy,删除delete, 替换replace,插入insert

string管理char*所分配的内存,不用担心复制越界和取值越界等,由类内部进行负责

string构造函数

构造函数原型:

  • 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

举例:

#include <string>
#include <iostream> using namespace std;
//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char* 转换成了string cout << "str2 = " << s2 << endl; string s3(s2); //调用拷贝构造函数,string对象初始化string
cout << "str3 = " << s3 << endl; string s4(10, 'a');
cout << "str4 = " << s4 << endl;
} int main() { test01(); system("pause"); return 0;
}

string的多种构造方式没有可比性,灵活使用即可!

string赋值操作

功能描述:

  • 给string字符串进行赋值

赋值的函数原型:

  • 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, int n); //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
  • string& assign(int n, char c); //用n个字符c赋给当前字符串

举例:

#include <string>
#include <iostream> using namespace std;
//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;
}

说明:string赋值方式很多,operator=最常用

string字符串拼接

功能描述:

  • 实现在字符串末尾拼接字符串

函数原型:

  • 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

举例:

#include <string>
#include <iostream> using namespace std;
//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;
}

string查找和替换

功能描述:

  • 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:

  • 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
举例:
#include <string>
#include <iostream> using namespace std;
//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;
}

总结:

    • 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

string字符串比较

功能描述:

  • 字符串之间的比较

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:

  • 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

举例:

#include <string>
#include <iostream> using namespace std;
//字符串比较
void test01()
{ string s1 = "hello";
string s2 = "aello"; int ret = s1.compare(s2); if (ret == 0) {
cout << "s1 = s2" << endl;
}
else if (ret > 0)
{
cout << "s1 > s2" << endl;
}
else
{
cout << "s1 < 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

string字符存取

string中单个字符存取方式有两种

  • char& operator[](int n); //通过[]方式取字符
  • char& at(int n); //通过at方法获取字符

举例:

#include <string>
#include <iostream> using namespace std;
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;
}

string插入和删除

功能描述:

  • 对string字符串进行插入和删除字符操作

函数原型:

  • string& insert(int pos, const char* s); //在post处插入字符串
  • string& insert(int pos, const string& str); //在post处插入字符串
  • string& insert(int pos, int n, char c); //在在post处插入n个字符c
  • string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符

举例:

#include <string>
#include <iostream> using namespace std;
//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

string子串

功能描述:

  • 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

举例:

#include <string>
#include <iostream> using namespace std;
//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;
}

vector容器

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

vector构造函数

功能描述:

  • 创建vector容器

函数原型:

  • 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。

举例:

#include <iostream>
#include <vector> using namespace std; 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());//将v1的元素从头到尾拷贝给v2
printVector(v2); vector<int> v3(10, 100);
printVector(v3); vector<int> v4(v3);
printVector(v4);
} int main() { test01(); system("pause"); return 0;
}

vector的赋值操作

功能描述:

  • 给vector容器进行赋值

函数原型:

  • 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。

举例:

#include <iostream>
#include <vector> using namespace std;
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;
}

总结:vector赋值方式比较简单,使用operator=,或者assign都可以

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:

  • empty(); //判断容器是否为空
  • capacity(); //容器的容量,即容器的数据类型(大小)
  • 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

举例:

#include <iostream>
#include <vector> using namespace std;
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;
}

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:

  • 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

举例:

#include <iostream>
#include <vector> using namespace std;
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;
}

vector数据存取

功能描述:

  • 对vector中的数据的存取操作

函数原型:

  • 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

举例:

#include <iostream>
#include <vector> using namespace std;
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;
}

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

举例:

#include <iostream>
#include <vector> using namespace std;
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;
}

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。

举例:

#include <iostream>
#include <vector> using namespace std;
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;
}

说明:如果数据量较大,可以一开始利用reserve预留空间

deque容器

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

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

举例:

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std; 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;
}

deque赋值操作

功能描述:

  • 给deque容器进行赋值

函数原型:

  • 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。

举例:

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std; 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;
}

deque大小操作

功能描述:

  • 对deque容器的大小进行操作

函数原型:

  • 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。

举例;

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std; 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;
}

说明:deque没有容量的概念

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:

  • 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:

  • 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。

举例:

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std; 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;
}

说明:插入和删除提供的位置是迭代器!

deque 数据存取

功能描述:

  • 对deque 中的数据的存取操作

函数原型:

  • 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

举例:

#include <iostream>
#include <deque>
using namespace std; 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;
}

说明:除了用迭代器获取deque容器中元素,[ ]和at也可以

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

举例:

#include <iostream>
#include <deque>
#include <algorithm>
using namespace std; 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;
}

说明:sort算法非常实用,使用时包含头文件 algorithm即可

案例-评委打分

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。

实现步骤:

  1. 创建五名选手,放到vector中
  2. 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
  3. sort算法对deque容器中分数排序,去除最高和最低分
  4. deque容器遍历一遍,累加总分
  5. 获取平均分

程序:

#include <iostream>
#include <deque>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <ctime>
using namespace std; //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;
}

说明: 选取不同的容器操作数据,可以提升代码的效率

stack容器

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

生活中的栈:

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

举例:

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std; //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;
}

queue容器

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:

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

举例:

#include <iostream>
#include <queue>
#include <string>
using namespace std; 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;
}

list容器

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

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。

举例:

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std; 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;
}

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:

  • 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。

举例:

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std; 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;
}

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。

举例:

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std; 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);
printList(L1);
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;
}

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。

举例:

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std; 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;
}

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。

举例:

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std;
//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;
}

说明:list容器中不可以通过[]或者at方式访问数据

    list容器的迭代器是双向迭代器,不支持随机访问

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(正序,默认为);sort(自定义排序函数)(反序)

举例:

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std; 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;
}

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

代码:

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
using namespace std; 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) {
//12 10
//12 9 if (p1.m_Age == p2.m_Age) {
return p1.m_Height > p2.m_Height;//降序,为0
}
//5 10
//12 9
else
{
return p1.m_Age < p2.m_Age;//升序,为1
}
} 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 << "-------------排序后-----------------" << 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;
}

说明:

  • 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

set/multiset容器

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。

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

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

代码:

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std; 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); //打印 //拷贝构造
set<int>s2(s1);
printSet(s2); //打印 //赋值
set<int>s3; //定义
s3 = s2; //赋值
printSet(s3); //打印
} int main() { test01(); system("pause"); return 0;
}

说明:

  • 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

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

举例:

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std; 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);
printSet(s1);
s1.insert(20);
printSet(s1);
s1.insert(40);
printSet(s1); set<int> s2; s2.insert(100);
s2.insert(300);
printSet(s2);
s2.insert(200);
printSet(s2);
s2.insert(400);
printSet(s2); 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;
}

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:

  • 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。

程序:

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std; 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;
}

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:

  • 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
程序:
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;
void printSet(set<int> & s)
{
for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//查找和统计
void test01()
{
set<int> s1;
//插入
s1.insert(10);
s1.insert(30);
s1.insert(20);
s1.insert(30);
printSet(s1);//自动删除重复元素
//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;
}

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

程序:

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std; //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;
}

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 );

程序:

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std; //对组创建
void test01()
{
pair<string, int> p(string("Tom"), 20);
cout << "姓名: " << p.first << " 年龄: " << p.second << endl; 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;
}

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 / 可以指定set容器的排序规则

示例一:set存放内置数据类型

代码:

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std; 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; //仿函数
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;
}

示例二: set存放自定义数据类型

程序:

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std; 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); // 自动排序
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;
}

map/multiset容器

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

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:

  • 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

举例:

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std; 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;
}

说明:map中所有元素都是成对出现,插入数据时候要使用对组

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:

  • 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

程序:

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std; 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;
}

map插入和删除

功能描述:

  • map容器进行插入数据和删除数据

函数原型:

  • 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。

程序:

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std; 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;
}

map查找和统计

功能描述:

  • 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

程序:

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std; //查找和统计
void test01()
{
map<int, int>m;
m.insert(pair<int, int>(3, 10));
m.insert(pair<int, int>(2, 20));
m.insert(pair<int, int>(3, 30)); //查找
map<int, int>::iterator pos = m.find(2); 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;
}

总结:

    • 查找 --- find (返回的是迭代器)
    • 统计 --- count (对于map,结果为0或者1)

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

程序:

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std; 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;
}

案例-员工分组

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

实现步骤:

  1. 创建10名员工,放到vector中
  2. 遍历vector容器,取出每个员工,进行随机分组
  3. 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
  4. 分部门显示员工信息

程序:

#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;
}

STL- 函数对象

函数对象

函数对象概念

概念:

  • 重载函数调用操作符的类,其对象常称为函数对象
  • 函数对象使用重载的()时,行为类似函数调用,也叫仿函数

本质:

函数对象(仿函数)是一个,不是一个函数

函数对象使用

特点:

  • 函数对象在使用时,可以像普通函数那样调用, 可以有参数,可以有返回值
  • 函数对象超出普通函数的概念,函数对象可以有自己的状态
  • 函数对象可以作为参数传递

程序:

#include<iostream>
using namespace std;
#include <string> //1、函数对象在使用时,可以像普通函数那样调用, 可以有参数,可以有返回值
class MyAdd
{
public :
int operator()(int v1,int v2)
{
return v1 + v2;
}
}; void test01()
{
MyAdd myAdd;
cout << myAdd(10, 10) << endl;
} //2、函数对象可以有自己的状态
class MyPrint
{
public:
MyPrint()
{
count = 0;
}
void operator()(string test)
{
cout << test << endl;
count++; //统计使用次数
} int count; //内部自己的状态
};
void test02()
{
MyPrint myPrint;
myPrint("hello world");
myPrint("hello world");
myPrint("hello world");
cout << "myPrint调用次数为: " << myPrint.count << endl;
} //3、函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint &mp , string test)
{
mp(test);
cout << "myPrint调用次数为: " << mp.count << endl;
} void test03()
{
MyPrint myPrint;
doPrint(myPrint, "Hello C++");
} int main() { test01();
test02();
test03(); system("pause"); return 0;
}

参考

1、C++ STL标准库基础

2、C++ STL 教程

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