C++的STL总结（2）

紧接着上篇博客，把没总结全的继续补充。

（13）set容器

set是用红黑树的平衡二叉索引树的数据结构来实现的，插入时，它会自动调节二叉树排列，把元素放到适合的位置，确保每个子树根节点的键值大于左子树所有的值、小于右子树所有的值，插入重复数据时会忽略。set迭代器采用中序遍历，检索效率高于vector、deque、list，并且会将元素按照升序的序列遍历。set容器中的数值，一经更改，set会根据新值旋转二叉树，以保证平衡，构建set就是为了快速检索（python中的set一旦建立就是一个常量，不能改的）。

　multiset，与set不同之处就是它允许有重复的键值。

set和map的区别如下

set是一种关联式容器，其特性如下：

• set以RBTree作为底层容器
• 所得元素的只有key没有value，value就是key
• 不允许出现键值重复
• 所有的元素都会被自动排序
• 不能通过迭代器来改变set的值，因为set的值就是键

map和set一样是关联式容器，它们的底层容器都是红黑树，区别就在于map的值不作为键，键和值是分开的。它的特性如下：

• map以RBTree作为底层容器
• 所有元素都是键+值存在
• 不允许键重复
• 所有元素是通过键进行自动排序的
• map的键是不能修改的，但是其键对应的值是可以修改的

• 2.set中常用的方法

  ---

  begin()     　　 ,返回set容器的第一个元素

  end() 　　　　 ,返回set容器的最后一个元素

  clear()   　　     ,删除set容器中的所有的元素

  empty() 　　　,判断set容器是否为空

  max_size() 　 ,返回set容器可能包含的元素最大个数

  size() 　　　　 ,返回当前set容器中的元素个数

  rbegin　　　　 ,返回的值和end()相同

  rend()　　　　 ,返回的值和rbegin()相同

•   #include <iostream>
  
    #include <set>
  
    using namespace std;
  
    int main()
  
    {
  
        set<int> s;
  
        s.insert();
  
       s.insert();
  
       s.insert();
  
       s.insert();
  
       cout<<"set 的 size 值为 ："<<s.size()<<endl;
  
       cout<<"set 的 maxsize的值为 ："<<s.max_size()<<endl;
  
       cout<<"set 中的第一个元素是 ："<<*s.begin()<<endl;
  
       cout<<"set 中的最后一个元素是:"<<*s.end()<<endl;
  
       s.clear();
  
       if(s.empty())
  
       {
  
           cout<<"set 为空 ！！！"<<endl;
  
       }
  
       cout<<"set 的 size 值为 ："<<s.size()<<endl;
  
       cout<<"set 的 maxsize的值为 ："<<s.max_size()<<endl;
  
       return ;
  
   }

• 小结：插入3之后虽然插入了一个1，但是我们发现set中最后一个值仍然是3哈，这就是set 。还要注意begin() 和 end()函数是不检查set是否为空的，使用前最好使用empty()检验一下set是否为空

• count() 用来查找set中某个某个键值出现的次数。这个函数在set并不是很实用，因为一个键值在set只可能出现0或1次，这样就变成了判断某一键值是否在set出现过了。

•   #include <iostream>
  
    #include <set>
  
    using namespace std;
  
    int main()
  
    {
  
        set<int> s;
  
        set<int>::const_iterator iter;
  
       set<int>::iterator first;
  
       set<int>::iterator second;
  
       for(int i =  ; i <=  ; ++i)
  
       {
  
           s.insert(i);
  
       }
  
       //第一种删除
  
       s.erase(s.begin());
  
       //第二种删除
  
       first = s.begin();
  
       second = s.begin();
  
       second++;
  
       second++;
  
       s.erase(first,second);
  
       //第三种删除
  
       s.erase();
  
       cout<<"删除后 set 中元素是 ：";
  
       for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; ++iter)
  
       {
  
           cout<<*iter<<" ";
  
       }
  
       cout<<endl;
  
       return ;
  

•   #include <iostream>
  
    #include <set>
  
    using namespace std;
  
    int main()
  
    {
  
        set<int> s;
  
        s.insert();
  
       s.insert();
  
       s.insert();
  
       s.insert();
  
       cout<<"set 中 1 出现的次数是 ："<<s.count()<<endl;
  
       cout<<"set 中 4 出现的次数是 ："<<s.count()<<endl;
  
       return ;
  
   }

    #include <iostream>
  
    #include <set>
  
    using namespace std;
  
    int main()
  
    {
  
        set<int> s;
  
        set<int>::const_iterator iter;
  
       set<int>::iterator first;
  
       set<int>::iterator second;
  
       for(int i =  ; i <=  ; ++i)
  
       {
  
           s.insert(i);
  
       }
  
       //第一种删除
  
       s.erase(s.begin());
  
       //第二种删除
  
       first = s.begin();
  
       second = s.begin();
  
       second++;
  
       second++;
  
       s.erase(first,second);
  
       //第三种删除
  
       s.erase();
  
       cout<<"删除后 set 中元素是 ：";
  
       for(iter = s.begin() ; iter != s.end() ; ++iter)
  
       {
  
           cout<<*iter<<" ";
  
       }
  
       cout<<endl;
  
       return ;
  

　　（14）正反遍历，迭代器iterator、reverse_iterator

#include<iostream>
#include<set>

using namespace std;

int main()
{
    set<int> v;
    v.insert();
    v.insert();
    v.insert();
    v.insert();
    v.insert();
    v.insert();

    //中序遍历 升序遍历
    for(set<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    for(set<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin(); rit != v.rend(); ++rit)
    {
        cout << *rit << " ";
    }
    cout << endl;

    return ;
}

   （15） 自定义比较函数，insert的时候，set会使用默认的比较函数（升序），很多情况下需要自己编写比较函数。

　　1、如果元素不是结构体，可以编写比较函数，下面这个例子是用降序排列的（和上例插入数据相同）：

#include<iostream>
#include<set>

using namespace std;

struct Comp
{
    //重载()
    bool operator()(const int &a, const int &b)
    {
        return a > b;
    }
};
int main()
{
    set<int,Comp> v;
    v.insert();
    v.insert();
    v.insert();
    v.insert();
    v.insert();
    v.insert();

    for(set<int,Comp>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    for(set<int,Comp>::reverse_iterator rit = v.rbegin(); rit != v.rend(); ++rit)
    {
        cout << *rit << " ";
    }
    cout << endl;

    return ;
}

　　2、元素本身就是结构体，直接把比较函数写在结构体内部，下面的例子依然降序：

#include<iostream>
#include<set>
#include<string>

using namespace std;

struct Info
{
    string name;
    double score;

    //重载 <
    bool operator < (const Info &a) const
    {
        return a.score < score;
    }
};
int main()
{
    set<Info> s;
    Info info;

    info.name = "abc";
    info.score = 123.3;
    s.insert(info);

    info.name = "EDF";
    info.score = -23.53;
    s.insert(info);

    info.name = "xyz";
    info.score = 73.3;
    s.insert(info);

    for(set<Info>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it)
    {
        cout << (*it).name << ":" << (*it).score << endl;
    }
    cout << endl;

    for(set<Info>::reverse_iterator rit = s.rbegin(); rit != s.rend(); ++rit)
    {
        cout << (*rit).name << ":" << (*rit).score << endl;
    }
    cout << endl;

    return ;
}

（16）map的用法

#include<iostream>
#include<map>
#include<string>

using namespace std;

int main()
{
    map<string,double> m;

    //声明即插入
    m["li"] = 123.4;
    m["wang"] = 23.1;
    m["zhang"] = -21.9;
    m["abc"] = 12.1;
    for(map<string,double>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it)
    {
        //first --> key second --> value
        cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl;
    }
    cout << endl;
    return ;
}

用map实现数字分离

　　string --> number

　　之前用string进行过数字分离，现在使用map

#include<iostream>
#include<map>
#include<string>

using namespace std;

int main()
{
    map<char,int> m;

    m[''] = ;
    m[''] = ;
    m[''] = ;
    m[''] = ;
    m[''] = ;
    m[''] = ;
    m[''] = ;
    m[''] = ;
    m[''] = ;
    m[''] = ;
    /*
        等价于
        for(int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            m['0' + i] = i;
        }
    */

    string sa;
    sa = "";
    int sum = ;
    for( int i = ; i < sa.length(); ++i)
    {
        sum += m[sa[i]];
    }
    cout << sum << endl;
    return ;
}

number --> string

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    map<int,char> m;

    for(int i = ; i < ; ++i)
    {
        m[i] = '' + i;
    }

    int n = ;

    string out = "the number is :";
    cout << out + m[n] << endl;

    return ;
}

（17）multimap

　　multimap由于允许有重复的元素，所以元素插入、删除、查找都与map不同。

　　插入insert（pair<a,b>(value1,value2)）

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    multimap<string,double> m;

    m.insert(pair<string,double>("Abc",123.2));
    m.insert(pair<string,double>("Abc",123.2));
    m.insert(pair<string,double>("xyz",-43.2));
    m.insert(pair<string,double>("dew",43.2));

    for(multimap<string,double>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it )
    {
        cout << (*it).first << ":" << (*it).second << endl;
    }
    cout << endl;

    return ;
}

（18）deque

　　deque和vector一样,采用线性表，与vector唯一不同的是，deque采用的分块的线性存储结构，每块大小一般为512字节，称为一个deque块，所有的deque块使用一个Map块进行管理，每个map数据项记录各个deque块的首地址，这样以来，deque块在头部和尾部都可已插入和删除元素，而不需要移动其它元素。使用push_back()方法在尾部插入元素，使用push_front()方法在首部插入元素，使用insert()方法在中间插入元素。一般来说，当考虑容器元素的内存分配策略和操作的性能时，deque相对vectore更有优势。(下面这个图，我感觉Map块就是一个list< map<deque名字，deque地址> >)

 #include <iostream>
 #include <deque>

 using namespace std;

 int main()
 {
     deque<int> d;

     //尾部插入
     d.push_back();
     d.push_back();
     d.push_back();
     for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
     {
         cout << (*it) << " ";
     }
     cout << endl << endl;

     //头部插入
     d.push_front();
     d.push_front(-);
     for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
     {
         cout << (*it) << " ";
     }
     cout << endl << endl;

     d.insert(d.begin() + ,);
     for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
     {
         cout << (*it) << " ";
     }
     cout << endl << endl;

     //反方向遍历
     for(deque<int>::reverse_iterator rit = d.rbegin(); rit != d.rend(); ++rit )
     {
         cout << (*rit) << " ";
     }
     cout << endl << endl;

     //删除元素pop pop_front从头部删除元素 pop_back从尾部删除元素 erase中间删除 clear全删
     d.clear();
     d.push_back();
     d.push_back();
     d.push_back();
     d.push_back();
     d.push_back();
     d.push_back();
     d.push_back();
     d.push_back();
     for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
     {
         cout << (*it) << " ";
     }
     cout << endl;

     d.pop_front();
     d.pop_front();
     for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
     {
         cout << (*it) << " ";
     }
     cout << endl;

     d.pop_back();
     d.pop_back();
     for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
     {
         cout << (*it) << " ";
     }
     cout << endl;

     d.erase(d.begin() + );
     for(deque<int>::iterator it = d.begin(); it != d.end(); ++it )
     {
         cout << (*it) << " ";
     }
     cout << endl;
     return ;
 }

　

（19）list

　　list<int> l

　　插入：push_back尾部，push_front头部，insert方法前往迭代器位置处插入元素，链表自动扩张，迭代器只能使用++--操作，不能用+n -n，因为元素不是物理相连的。

　　遍历：iterator和reverse_iterator正反遍历

　　删除：pop_front删除链表首元素；pop_back()删除链表尾部元素；erase（迭代器）删除迭代器位置的元素，注意只能使用++--到达想删除的位置；remove（key） 删除链表中所有key的元素，clear（）清空链表。

　　查找：it = find(l.begin(),l.end(),key)

　　排序：l.sort()

　　删除连续重复元素:l.unique() 【2 8 1 1 1 5 1】 --> 【 2 8 1 5 1】

　　

（20）bitset

　

（21）stack（后进先出）

　　这个印象深刻，学数据结构的时候做表达式求值的就是用的栈。

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

 int main()
 {

     stack<int> s;
     s.push();
     s.push();
     s.push();
     s.push();

     cout << s.size() << endl;

     while(s.empty() != true)
     {
         cout << s.top() << endl;
         s.pop();
     }
     return ;
 }

　

（22）queue（先进先出）

　　queue有入队push（插入）、出队pop（删除）、读取队首元素front、读取队尾元素back、empty，size这几种方法

（23）priority_queue(最大元素先出)

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

 int main()
 {

     priority_queue<int> pq;

     pq.push();
     pq.push();
     pq.push();
     pq.push();
     pq.push();
     pq.push();

     cout << "size: " << pq.size() << endl;

     while(pq.empty() != true)
     {
         cout << pq.top() << endl;
         pq.pop();
     }
     return ;
 }

重载操作符同set重载操作符。

参考：https://www.cnblogs.com/CnZyy/p/3317999.html