C++的STL

C++ STL 快速入门指南

C++ STL（Standard Template Library，标准模板库）是 C++ 标准库的核心组成部分，提供了一套通用的容器、迭代器、算法和函数对象，极大地提高了代码的复用性、效率和可读性。

STL 六大组件

1. 容器 (Containers)：存储数据集合的类模板。
2. 迭代器 (Iterators)：广义指针，用于遍历容器中的元素，连接容器与算法。
3. 算法 (Algorithms)：各种常用算法（排序、查找、复制等）的函数模板。
4. 函数对象 (Function Objects)：行为类似函数的对象（仿函数），用于算法的自定义操作。
5. 适配器 (Adapters)：对容器、迭代器或函数对象进行封装，改变其行为（如 stack、queue）。
6. 分配器 (Allocators)：负责内存管理，通常使用默认值。

最常用的容器

容器类型	容器名称	特点与适用场景
序列容器	vector	动态数组。支持随机访问，尾部插入/删除快，中间/头部慢。最常用。
	list	双向链表。不支持随机访问，任意位置插入/删除极快。
	deque	双端队列。支持随机访问，头尾插入/删除快。
关联容器	set / multiset	有序集合，元素唯一/可重复。基于红黑树，查找/插入/删除 O(log n)。
	map / multimap	有序键值对，键唯一/可重复。基于红黑树，用 key 快速查找 value。
无序关联容器 (C++11)	unordered_set / unordered_map	哈希表实现。元素无序，查找/插入/删除平均 O(1)，性能高。
容器适配器	stack	栈（LIFO），基于 deque 或 list 实现。
	queue	队列（FIFO），基于 deque 或 list 实现。
	priority_queue	优先队列（最大/最小值在队首），基于 vector + 堆算法。

常用算法（位于 <algorithm>）

• 排序：sort(v.begin(), v.end())
• 查找：find(v.begin(), v.end(), target)
• 遍历：for_each(v.begin(), v.end(), [](int x){ cout << x; })
• 变换：transform(...)
• 复制：copy(...)
• 反转：reverse(...)

代码示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <string>

int main() {
    // 1. vector 容器
    std::vector<int> numbers = {5, 2, 8, 1, 9};

    // 2. 排序
    std::sort(numbers.begin(), numbers.end());

    // 3. 查找
    int target = 8;
    auto it = std::find(numbers.begin(), numbers.end(), target);
    if (it != numbers.end()) {
        std::cout << "找到 " << target << " 在索引 " << (it - numbers.begin()) << std::endl;
    }

    // 4. 范围 for 遍历
    for (int n : numbers) {
        std::cout << n << " ";
    }
    // 输出: 1 2 5 8 9
    std::cout << std::endl;

    // 5. map 示例
    std::map<std::string, int> ages = {{"Alice", 25}, {"Bob", 30}};
    std::cout << "Alice's age: " << ages["Alice"] << std::endl;

    return 0;
}