数据结构学习笔记
\(\color{cyan}{data structure}\)
- 本篇文章将对一些数据结构进行梳理，希望能对自己的编程起到一些帮助。
1. \(\color{cyan}{vector}\) - 动态数组
- \(\color{cyan}{vector}\) 是一个顺序容器，可以存放各种类型的对象。
1.1 存储方式：
vector<dt> vn;
- \(dt\)（\(data\) \(type\)）：数据类型。
- \(vn\)（\(variable\) \(name\)）：变量名。
1.2 包含函数及作用：
- \(push\)_\(back\)（元素）：增加一个元素到向量后面。
- \(insert\)（位置，元素）：插入元素到向量的指定位置。
- \(insert\)（位置，个数 \(n\)，元素）：插入 \(n\) 个相同的元素到向量的指定位置。
- \(insert\)（位置，向量头指针 \(first\)，尾指针 \(end\)）：将另一个向量从 \(first\) 开始到 \(end\) 结束（不包括 \(end\)）之间的内容插入该向量的指定位置。
- \(erase\)（位置）：删除指定位置的元素。
- \(erase\)（开始位置，结束位置）：删除向量中 \([first,last)\) 中元素。
- \(pop\)_\(back\)（）：弹出（删除）向量中的最后一个元素。
- \(clear\)（）：清除向量所有元素，\(size\)（）变为 \(0\)。
- 运算符 \([i]\)：取向量下标为 \(i\) 的元素。
- \(front\)（）：取向量第一个元素。
- \(back\)（）：取向量最后一个元素。
- \(begin\)（）：返回向量头指针（迭代器），指向第一个元素。
- \(end\)（）：返回向量尾指针（迭代器），指向最后一个元素的下一个位置。
- \(rbegin\)（）：反向迭代器，指向最后一个元素。
- \(rend\)（）：反向迭代器，指向第一个元素之前的位置。
- \(size\)（）：返回向量中实际元素的个数。
- \(resize\)（大小）：重新设定向量的大小，也解释可以保存元素的个数。
- \(max\)_\(size\)（）：得到 \(\color{cyan}{vector}\) 最大可以是多大。
- \(empty\)（）：\(bool\) 类型，判断向量是否为空。
- \(swap\)（）：交换两个同类型向量的数据。
2. \(\color{cyan}{deque}\) - 双端队列
- \(\color{cyan}{deque}\) 是一种可以同时对首、尾执行添加和删除工作的数据结构，是单调队列的一种变形。
- 在这次整理中，我将不会整理单调队列，因为单调队列的所有函数，双端队列都有包括。
2.1 存储方式：
deque<dt> vn;
- \(dt\)（\(data\) \(type\)）：数据类型。
- \(vn\)（\(variable\) \(name\)）：变量名。
2.2 包含函数及作用：
- \(push\)_\(back\)（元素）：将元素添加到队列的尾部。
- \(push\)_\(front\)（元素）：将元素添加到队列的头部。
- \(pop\)_\(back\)（）：删除队列尾部的元素。
- \(pop\)_\(front\)（）：删除队列头部的元素。
- \(front\)（）：返回队列头部元素。
- \(back\)（）：返回队列尾部元素。
- \(size\)（）：返回队列中实际元素的个数。
- \(empty\)（）：\(bool\) 类型，判断队列是否为空。
3. \(\color{cyan}{stack}\) - 栈
- \(\color{cyan}{stack}\) 是一种先进后出的数据结构，与单调队列恰恰相反。
3.1 存储方式：
stack<dt> vn;
- \(dt\)（\(data\) \(type\)）：数据类型。
- \(vn\)（\(variable\) \(name\)）：变量名。
3.2 包含函数及作用：
- \(push\)（元素）：将元素压入栈顶。
- \(pop\)（）：将栈顶元素移除。
- \(top\)（）：返回栈顶元素。
- \(size\)（）：返回栈中实际元素的个数。
- \(empty\)（）：\(bool\) 类型，判断栈是否为空。
4. \(\color{cyan}{priority\_queue}\) - 优先队列
- \(\color{cyan}{priority\_queue}\) 是一种按照从大到小或从小到大的顺序自动排序的数据结构，它也是队列的一种。
- \(\color{cyan}{priority\_queue}\) 有两种，分别是大根堆和小根堆，接下来，我们一一介绍。
4.1 \(\color{cyan}{max\_heap}\) - 大根堆
- \(\color{cyan}{max\_heap}\) 是按照从小到大的顺序自动排序的一种数据结构，也是优先队列的默认形式。
4.1.1 存储方式：
priority_queue<dt> vn;
或
priority_queue<dt>,vector<dt>,less<dt> > vn;
- \(dt\)（\(data\) \(type\)）：数据类型。
- \(vn\)（\(variable\) \(name\)）：变量名。
4.1.2 包含函数及作用：
- \(push\)（元素）：将元素插入优先队列的尾部。
- \(pop\)（）：删除优先队列的第一个元素。
- \(top\)（）：返回优先队列的第一个元素。
- \(size\)（）：返回优先队列中中实际元素的个数。
- \(empty\)（）：\(bool\) 类型，判断优先队列是否为空。
4.2 \(\color{cyan}{min\_heap}\) - 小根堆
- \(\color{cyan}{min\_heap}\) 是按照从大到小的顺序自动排序的一种数据结构，与大根堆的从小到大有所不同
4.2.1 存储方式：
priority_queue<dt>,vector<dt>,greater<dt> > vn;
- \(dt\)（\(data\) \(type\)）：数据类型。
- \(vn\)（\(variable\) \(name\)）：变量名。
4.2.2 包含函数及作用：
- \(push\)（元素）：将元素插入优先队列的尾部。
- \(pop\)（）：删除优先队列的第一个元素。
- \(top\)（）：返回优先队列的第一个元素。
- \(size\)（）：返回优先队列中实际元素的个数。
- \(empty\)（）：\(bool\) 类型，判断优先队列是否为空。
5. \(\color{cyan}{list}\) - 链表
- \(\color{cyan}{list}\) 是一个线性双向链表结构，它的数据由若干个节点构成。
5.1 存储方式：
list<dt> vn;
- \(dt\)（\(data\) \(type\)）：数据类型。
- \(vn\)（\(variable\) \(name\)）：变量名。
5.2 包含函数及作用：
- \(push\)_\(back\)（元素）：将元素添加到链表的尾部。
- \(push\)_\(front\)（元素）：将元素添加到链表的头部。
- \(pop\)_\(back\)（）：删除链表尾部的元素。
- \(pop\)_\(front\)（）：删除链表头部的元素。
- \(insert\)（）：在指定位置插入一个或多个元素。
- \(begin\)（）：获取链表的起始地址。
- \(end\)（）：获取链表的结束地址。
- \(size\)（）：返回链表的元素个数。
- \(empty\)（）：\(bool\) 类型，判断队列是否为空。
- \(clear\)（）：清空链表。
- \(max\)_\(size\)（）：得到链表最大可以是多大。
- \(swap\)（）：交换链表中的两个元素。
- \(reverse\)（开始地址，结束地址）：翻转对应区间的链表元素。
- \(erase\)（开始地址，结束地址）：删除链表指定范围之间的元素。
- \(remove\)（元素）：删除所有与括号中元素相等的元素。
- \(sort\)（链表对象）：链表元素排序。
6. \(\color{cyan}{set}\) - 集合
- \(\color{cyan}{set}\) 是关联元素的一种，会进行自动排序，且不能有重复的元素。
6.1 存储方式：
set<dt> vn;
- \(dt\)（\(data\) \(type\)）：数据类型。
- \(vn\)（\(variable\) \(name\)）：变量名。
可以根据需要改变顺序：
- 从小到大（默认）：
set<dt,less<dt> > vn;
- 从大到小：
set<dt,greater<dt> > vn;
6.2 包含函数及作用：
- \(begin\)（）：获取 \(\color{cyan}{set}\) 容器的起始地址。
- \(end\)（）：获取 \(\color{cyan}{set}\) 容器的结束地址。
- \(insert\)（）：插入 \(\color{cyan}{set}\) 容器。
- \(erase\)（开始地址，结束地址）：删除 \(\color{cyan}{set}\) 容器指定范围之间的元素。
- \(find\)（）：查找匹配的元素迭代器，若不存在，返回
set.end()。 - \(clear\)（）：清空 \(\color{cyan}{set}\) 容器。
- \(size\)（）：返回 \(\color{cyan}{set}\) 容器中元素的个数。
- \(empty\)（）：\(bool\) 类型，判断 \(\color{cyan}{set}\) 容器是否为空。
7. \(\color{cyan}{map}\)
- \(\color{cyan}{map}\) 是关联容器的一种，容器中的元素通过关键字排序。
- \(\color{cyan}{map}\) 的每个元素都分为关键字和值两部分，并且不允许有多个元素的关键字相同。
7.1 存储方式：
map<ke,va> vn;
- \(ke\)（\(key\)）：关键字。
- \(va\)（\(value\)）：值。
- \(vn\)（\(variable\) \(name\)）：变量名。
7.2 包含函数及作用：
- \(begin\)（）：获取 \(\color{cyan}{map}\) 的第一个元素的位置，返回第一个元素迭代器。
- \(end\)（）：获取 \(\color{cyan}{map}\) 的结束位置（最后一个元素的后面的一个位置）。
- \(insert\)（）：插入元素到 \(\color{cyan}{map}\)，元素一般是 \(make\_pair\)（关键字，值）。
- \(erase\)（关键字/迭代器）：删除 \(\color{cyan}{map}\) 指定位置或者指定关键字的元素。
- \(find\)（）：返回指定关键字位置的位置迭代器，若不存在，返回
map.end()。 - \(clear\)（）：清空 \(\color{cyan}{map}\)。
- \(size\)（）：返回 \(\color{cyan}{map}\) 中元素的个数。
- \(empty\)（）：\(bool\) 类型，判断 \(\color{cyan}{map}\) 是否为空。
- 运算符 \([i]\)：取 \(\color{cyan}{map}\) 下标为 \(i\) 的元素。
- \(count\)（）：统计指定关键字的元素的个数，由于 \(\color{cyan}{map}\) 每个元素的关键字都不相同，\(count\) 的结果只能是 \(1\) 或者 0。
小结：
- 数据结构是 \(c\)++ 中极其重要的部分，从数组到 \(\color{cyan}{vector}\)，它一步步看着我们变得强大，我们不必追忆，只需向着星辰大海不断前行！
\(The\) \(end\) \(.\)
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