【C++】标准模板库(上)

C++ STL（标准模板库)是一套功能强大的 C++ 模板类，提供了通用的模板类和函数，这些模板类和函数可以实现多种流行和常用的算法和数据结构，如向量、链表、队列、栈。

vector封装数组，list封装了链表，map和set封装了二叉树等

一、vector

vector是一种「变长数组」，即“自动改变数组长度的数组”。

vector可以用来以邻接表的方式储存图，非常友好，非常简洁。

2.定义

可以像定义变量一样来定义一个vector类型的数组。

vector<int> a;

其中尖括号中的类型可以换成其他的任何类型，也可以换成一个vector<int>的类型，这时，就相当于定义了一个二维的数组，其元素的个数是可变的，并且其元素的元素的个数也是可变的。

vector<vector<int> > b;

注意：vector<vector > b; >>之间要加空格。

还有另外一种二维数组的定义方法

vector<int> c[100];

这种定义在算法中经常会用到，因为题目上大概率会把第一维的最大值给定。

3.元素访问

vector一般有两种访问方式，第一种最直接也最常用：

1.通过下标访问
这个和数组相似，可以直接使用a[i][j]进行访问。

2.通过迭代器访问
迭代器（iterator）可以理解为指针：
在使用之前要先定义一个迭代器：

vector<类型名>::iterator 变量名;

举个例子：

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

int main(){
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    //v.begin()返回v的首元素地址
    vector<int>::iterator it=v.begin();
    for (int i = 0; i < v.size(); i++)
    {
       cout<<it[i]<<" ";
    }
    return 0;
}

其中定义迭代器类型的代码vector<int>::iterator it=v.begin();可以简写为auto it = v.begin();因为这里的v.begin()类型就是一个迭代器类型，赋值后，auto会根据赋值号右边的类型赋给左边。

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

也可以使用这种方式进行遍历。

3.常用函数

（1）push_back()

push_back(item)就是在vector后面添加一个元素item

（2）pop_back()

push和pop时一对反义词，学过数据结构的人都知道，栈元素的压入和弹出就是push和pop。
须知，pop_back()一次弹出一个元素，vector容器就会减少一个预算。

（3）size()

szie()返回vector中所含元素的个数，时间复杂度为O(1)

（4）clear()

clear()用于一键清空vector中的所有元素，时间复杂度为O(N)，其中N为vector中原属和元素的个数。

（5）insert()

insert(要插入的地址，要插入的元素);
与push_back()无脑在尾部添加元素不同的是，insert()是根据指定位置在vector中插入元素。

v.insert(v.begin()+2,-1); //将-1插入v[2]的位置

(6)erase()

同样，与clear()简单粗暴清空vector不同的是erase()，删除指定位置的元素。

erase()有两种用法：

删除一个元素(erase(index); )

//删除v[3]
v.erase(v.begin()+3);

删除一个区间内的元素

//删除v[1]到v[4]的元素
v.erase(v.begin()+1,v.begin()+4);

4.vector常见用途

（1）储存数据
vector本身可以作为数组使用，而且在一些元素个数不确定的场合可以很好地节省空间。

（2）用邻接表存储图
使用vector实现邻接表，更为简单。

二、set

1.set的定义

像定义变量一样定义set变量：

set<类型名> 变量名;

类型名可以是int、double、char、struct，也可以是STL容器：vector、set、queue。

用例：

set<int> name;
set<double> name;
set<char> name;
set<struct node> name;
set<set<int> > name;//注意：> >之间要加空格

set数组的定义和vector相同：

set<类型名> array[SIZE];

例如：

set<int> arr[10];

2.set容器内元素的访问

set只能通过迭代器(iterator)访问：

set<int>::iterator it;
set<char>::iterator it;

这样，就得到了迭代器it，并且可以通过*it来访问set里的元素。

注意：

除了vector和string之外的STL容器都不支持*(it+i)的访问方式，因此只能按照如下方式枚举：

int main()
{
	set<int> st;
	st.insert(5);
	st.insert(2);
	st.insert(6);
	for (set<int>::iterator it = st.begin(); it != st.end(); it++)
	{
		cout << *it << endl;
	}
return 0;
}

set内部的元素会自动递增排序，并且晒去了重复元素。

3.常用函数

插入元素 (insert())
使用insert()函数可以向set中插入一个元素。

set<char> st;  
st.insert('A');

查找元素 (find())
当查找一个不存在的元素时（比如数字2），find()会返回end()迭代器，你不能直接解引用它，否则会引发错误。你应该先检查find()的返回值是否等于end()。

set<char>::iterator it = st.find('A'); 
if (it != st.end()) {  
    cout << *it << endl;  
} else {  
    cout << "Element not found" << endl;  
}

或者使用*(st.find('A'))的方式，但同样需要先检查返回值。

删除元素 (erase())
如果删除一个不存在的元素（如st.find(100)），find()将返回end()，你不能直接传递给erase()。

// 删除单个元素  
set<char>::iterator it = st.find('A');  
if (it != st.end()) {  
    st.erase(it);  
}  
  
// 删除区间元素  
it = st.find('some_value');  
if (it != st.end()) {  
    st.erase(it, st.end());  
}

注意，删除区间元素时，你需要确保find()返回的迭代器不是end()，否则你不能从end()迭代器开始删除。

获取元素个数 (size())
size()函数返回set中的元素个数，时间复杂度为O(1)。

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

返回元素 (begin()和end())
begin()返回指向set中第一个元素的迭代器，而end()返回指向set“尾部之后”的迭代器。你不能解引用end()返回的迭代器，它通常用作一个哨兵值，表示序列的结束。

if (!st.empty()) {  
    cout << *st.begin() << endl; // 输出第一个元素  
}

判断容器是否为空 (empty())
这部分是正确的。empty()函数返回一个布尔值，表示set是否为空。

if (st.empty()) {  
    cout << "The set is empty" << endl;  
} else {  
    cout << "The set is not empty" << endl;  
}

4.自定义比较函数

元素不是结构体

struct myComp {
	bool operator()(const int &a,const int &b) {
		return a-b>0;
	}
};
set<int,myComp>s;

int main() {
	s.insert(1);
	cout<<s.size();
}

元素是结构体类型

struct Info {
	string name;
	float score;
	//重载“<”操作符，自定义排序规则
	bool operator < (const Info &a) const {
		//按score从大到小排列
		return a.score<score;
	}
};
set<Info> s;
int main() {
	Info t;
	t.name="zhangsan";
	t.score=1.0;
	s.insert(t);
	set<Info>::iterator a=s.begin();
	cout<<(*a).name<<" "<<(*a).score;
}

三、map

map是STL（中文标准模板库）的一个关联容器。

可以将任何基本类型映射到任何基本类型。如char array[100]事实上就是定义了一个int型到char型的映射。
map提供一对一的数据处理，key-value键值对，其类型可以自己定义，第一个称为关键字，第二个为关键字的值
map内部是自动排序的

1.定义

map<type1name,type2name> maps;//第一个是键的类型，第二个是值的类型

map<string,int> maps;

2.访问

通过下标访问：
- 如：maps["as"]=5;

迭代器访问：

  int main()
  {
  	map<char,int> maps;
  	maps['A']=1;
  	maps['B']=2;
  	maps['C']=3;
  	for(map<char,int>::iterator it = maps.begin();it!=maps.end();it++)
  	{
  		cout<<it->first<<" "<<it->second<<endl;
          //使用it->first来访问键，使用it->second访问值
  	}
   }

3.常用函数

maps.insert() 插入

  maps.insert(pair<char,int>('D',4));
  maps.insert(map<char,int>::value_type('E',5));

maps.find()查找
- ```
  cout<<(maps.find('A'))->first;
```
maps.clear()清空

maps.erase()删除元素

  maps.erase(maps.find('A'));//迭代器删除
  int t = maps.erase('B');//成功删除返回1

maps.empty()判断其是否为空
maps.swap()交换两个map
- ```
  maps.swap(map1);
```
maps.begin()返回指向map头部的迭代器
maps.end()返回指向map末尾的迭代器
maps.size()长度

posted @ 2024-03-20 13:02 YJQING 阅读(18) 评论(0) 收藏举报

刷新页面返回顶部

yanjq

Good good Study,day day up!

【C++】标准模板库(上)

一、vector

2.定义

3.元素访问

3.常用函数

（1）push_back()

（2）pop_back()

（3）size()

（4）clear()

（5）insert()

(6)erase()

4.vector常见用途

二、set

1.set的定义

2.set容器内元素的访问

3.常用函数

4.自定义比较函数

三、map

1.定义

2.访问

3.常用函数

公告