STL 大学习
更新日志
- 2025/9/19 14:30 更新至
vector - 2025/9/19 16:30 更新至
queue - 2025/9/19 19:25 更新至
deque - 2025/9/19 22:05 更新至
priority_queue并修改了部分内容 - 2025/9/20 21:51 更新至
set - 2025/9/22 22:25 更新至
map并修改了部分内容
前言
在写数据结构的时候，大部分的插入删除写起来都十分复杂，那么今天蒟蒻就来讲一讲 STL 的部分容器。
iterator
简介
iterator 是 STL 中的首要内容，意为“迭代器”，建立一个 iterator 可以遍历一个支持遍历的 STL 容器，它就像一个指针，访问当前的元素时像指针一样在前面加星号就可以了。
特别地，
- 对于
map，访问键值用it->first，访问具体值时用it->second。 - 对于以结构体为元素的容器，访问元素 \(a\) 用
it->a即可
定义方法：
vector <int>::iterator it;
也可以：
auto it;
实例
以遍历一个 vector <int> v 为例：
for (vector <int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
printf("%d\n", *it);
也可以
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); it++)
printf("%d\n", *it);
vector
简介
平时我们开数组，最多大小只能开到 INT_MAX（int 数组），而 vector 就能解决空间的问题，可以在添加元素的时候动态地增加数组大小。
访第 \(i\) 个元素时，和数组一样，用 [] 访问即可。
定义方法
vector <类型名> 变量名;
函数
以下是一些常用函数：
front()：返回对第一个元素的引用；back()：返回对最后一个元素的引用；clear()：清空vector；empty()：判断是否为空；begin()：返回一个迭代器，指向第一个元素；end()：返回一个迭代器，指向最后一个元素的下一个位置；rbegin()：返回逆向一个迭代器，指向最后一个元素；rend()：返回逆向一个迭代器，指第一个元素的前一个位置；pop_back()：删除vector的最后一个元素；push_back(value)：将 \(value\) 放到vector的最后；size()：返回vector中元素的个数；erase(it)：删除it迭代器指向的位置，返回下一元素迭代器；erase(first,last)：删除[first,last)区间内的元素，返回last迭代器；insert(it,value)：将 \(value\) 插入迭代器it指向的位置，并返回其迭代器；insert(it,num,value)：将 \(num\) 个 \(value\) 插入迭代器it指向的位置；insert(it,first,last)：将区间[first,last)内的元素插入迭代器it指向的位置。
实例
一个 vector 的应用：P2853 Cow Picnic，有兴趣的读者可以自行尝试。
stack
简介
数据结构——栈，一般方法是用数组模拟，\(top\) 表示栈顶，而 stack 可以帮我们实现。
定义方法：
stack <类型名> 变量名;
函数
下面是一些常用函数：
empty()：判断是否为空；pop()：移除栈顶元素；push(value)：\(value\) 入栈；size()：返回栈中元素个数；top()：引用栈顶元素。
实例
经典应用：P1449 后缀表达式；
拓展：P1175，P10473。
queue
简介
我们在广搜（广度优先搜索，breadth first search，简称 bfs）中需要用数据结构——队列来实现，队列一般用数组模拟， \(hd\) 指向队头，\(tl\) 指向队尾，而 queue 也可以帮我们实现。
定义方法：
queue <类型名> 变量名;
函数
下面是一些常用函数：
empty()：判断是否为空；pop()：移除队首元素；push(value)：\(value\) 从队尾入队；size()：返回队列中元素个数；front()：返回队首元素的引用；back()：返回队尾元素的引用。
实例
广搜题都可以用 queue 来实现，例如 P1135 奇怪的电梯；
deque
简介
上面我们介绍了 queue，是一个单端队列，而 deque 是一个双端队列，功能更加强大。
定义方法：
deque <类型名> 变量名;
函数
下面是一些常用函数：
front()：返回第一个元素的引用；back()：返回最后一个元素的引用；begin()：返回指向第一个元素的迭代器；end()：返回指向最后一个元素下一个位置的迭代器；rbegin()：返回指向后一个元素的逆向迭代器；rend()：返回指向第一个元素前一个位置的逆向迭代器；empty()：判断队列是否为空；size()：返回deque中的元素个数；clear()：清空deque中的所有元素；insert(it, value)：在迭代器it指向的位置插入 \(value\)；erase(it)：删除迭代器it指向的元素；push_back(value)：在deque末尾添加元素 \(value\)；pop_back()：移除deque末尾的元素；push_front(value)：在deque前端添加元素 \(value\)；pop_front()：删除deque前端的元素；resize(conut)：重新构造一个长度为 \(count\) 的deque，多出部分用默认值填充。
实例
有一些用 queue 的题可以用 deque 来优化，有兴趣的读者可以自行尝试。
priority_queue
简介
priority_queue 被称为优先队列，可以实现堆结构。
定义格式：
priority_queue <类型名> 变量名;
priority_queue 默认是大根堆，而小根堆的定义格式为：
priority_queue <int, vector<int>, greater<int> >a;
如果用结构体 node 来作为堆的元素，则要重载运算符，例如：
struct node{
int a, b;
bool operator<(const node&X)const{
if (a != X.a)
return a < X.a;
return b < X.b;
}
};
函数
以下是一些常用函数：
empty()：判断是否为空；pop()：移除优先级最高的元素；push(value)：\(value\) 入队；size()：返回priority_queue中元素个数；top()：返回优先级最高元素的引用；
实例
一个简单的应用：P1090 合并果子。
set
简介
在数学中，集合指没有重复元素的集，而 STL 中的 set 可以帮我们实现这一内容，定义方法：
set <类型名> 变量名:
函数
下面是一些常用函数：
begin()：返回一个迭代器，指向第一个元素；end()：返回一个迭代器，指向最后一个元素的下一个位置；insert(value)：\(value\) 插入set；find(value)：在set中查找 \(value\)，找到指向 \(value\) 的迭代器，否则返回end()；erase(it)：删除迭代器it指向的位置；erase(value)：删除 \(value\)；erase(first,last)：删除[first,last)内的元素；empty()：判断是否为空；size()；返回set中元素个数；clear()：清空set中的所有元素；lower_bound(value)：返回一个迭代器，指向第一个 \(\ge value\) 的元素所在位置；upper_bound(value)：返回一个迭代器，指向第一个 \(> value\) 的元素所在位置。
实例
一个应用：P2234 营业额统计，有兴趣的读者可以自行尝试。
拓展
set 指的是没有重复元素的集合，而可重集则需要用 multiset 来实现，除了上面有的函数，multiset 还有一个函数：
count(value)：返回值为 \(value\) 的元素个数。
map
简介
map 被称为映射，它的功能与 set 十分相似，区别在于 map 操作的对象不是单个，而是对组 \(pair\)。简单来说，就是操作一个包含两个元素的结构体，第一个元素称为 \(first\)（表示键值 \(key\)），第二个元素称为 \(second\)（表示值 \(value\)），描述从 \(key\) 到 \(value\) 的一个映射。事实上，set 也可以看作是 \(key\) 与 \(value\) 相等的一个映射。
定义方法：
map <类型名，类型名> 变量名;
函数
下面是一些常用函数：
begin()：返回一个迭代器指向第一个元素；end()：返回一个迭代器指向最后一个元素的下一个位置；insert(pair)：pair插入map；find(x)：map中查找 \(key\) 为 \(x\) 的元素，找到返回指向 \(x\) 的迭代器，否则返回end()；erase(it)：删除迭代器it指向的位置；erase(x)：删除键值 \(key\) 为 \(x\) 的元素；erase(first,last)：删除键值在区间[first,last)内的元素；empty()：判断是否为空；size()：返回map中元素个数；clear()：清空map中所有元素；lower_bound()：返回一个迭代器，指向第一个键值 \(key \ge x\) 的元素所在位置；upper_bound()：返回一个迭代器，指向第一个键值 \(key>x\) 的元素所在位置。
实例
map 的适用范围很广，很多桶排序都可以用 map 实现，包括很多统计的题，有兴趣的读者可以自行尝试。
后记
实在不知道写什么
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