又愛(ài)又恨的STL：

文章目錄

• 又愛(ài)又恨的STL：
• STL(標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù))
• • 容器：
  • • vector-變長(zhǎng)數(shù)組
    • set-內(nèi)部自動(dòng)有序且不含重復(fù)元素
    • string-字符串
    • map-鍵值對(duì)(key-value)
    • queue-隊(duì)列
    • priority_quque-優(yōu)先隊(duì)列(自動(dòng)排序的隊(duì)列)
    • stack-棧
    • pair-對(duì)
  • 算法
  • • sort()與stable_sort()
    • random_shuffle()
    • lower_bound()與upper_bound()
    • next_permutation()
    • unique()
  • 迭代器
  • • iterator(默認(rèn)容器為vector,名稱為v)
    • reverse_iterator
  • 參考資料

STL(標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù))

STL組成的六部分：算法、容器、迭代適配器、迭代器、仿函數(shù)、空間配制器。

容器：

簡(jiǎn)單容器：pair

序列容器：vector,list,forward_list(單向鏈表),deque(雙端隊(duì)列),arry(C++14)

容器適配器：queue,priority_queue,stack

關(guān)聯(lián)容器：set,multiset,map,multimap,(unordered_set,unordered_multiset,unordered_map,unordered_multimap)

.其他容器：bitset, valarry.

vector-變長(zhǎng)數(shù)組

• 底層實(shí)現(xiàn)：數(shù)組

• 頭文件：#include <vector>

• 定義

  • vector<typename> name; //可以看成一維數(shù)組
  • vector<vector<typename> > name; // 可以看成二維數(shù)組

• 定義vector數(shù)組：

  • vector<typename> Arrayname[arrySize];//可以看成二維數(shù)組，但不同于vector<vector<typename> > 的是，一維的長(zhǎng)度已經(jīng)固定了。

• 訪問(wèn)：

• 通過(guò)下標(biāo)訪問(wèn)：name[index];
• 通過(guò)迭代器(iterator)訪問(wèn),這里用循環(huán)來(lái)解釋： for(vector<typename>::iterator it = name.begin(); it!=name .end();it++) { cout<<*it<<end;;}//此時(shí)*it是vector里的元素。或 for(auto it:name){cout<<it<<" "}//基于范圍的for循環(huán)。

• 常用函數(shù)：

  函數(shù)名push_back()pop_back()size()clear()insert(it,x)

  功能	尾插	尾刪	長(zhǎng)度	清空	向迭代器it處插入元素x
  時(shí)間復(fù)雜度	O(1)	O(1)	O(1)	O(n)	O(n)

• erase()

  • erase(it) 刪除目前迭代器指向 的元素
  • erase(first,last) 刪除區(qū)間內(nèi)的元素PS(first與last都是迭代器)
  • 時(shí)間復(fù)雜度O(n)

set-內(nèi)部自動(dòng)有序且不含重復(fù)元素

• 底層實(shí)現(xiàn)：紅黑樹(shù)
• 頭文件：#include<set>
• 定義set：set<typename >name
• 訪問(wèn)：只通過(guò)迭代器來(lái)訪問(wèn)。 for(set<typename>::iterator it = name.begin(); it!=name .end();it++) { cout<<*it<<end;;}或 for(auto it : name){cout<<it<<" "}//此時(shí)*it是set里的元素。
• 常用函數(shù)：

函數(shù)名insert()find(value)size()clear()

功能	插入	返回對(duì)應(yīng)值為value的迭代器	容器長(zhǎng)度	清空容器
時(shí)間復(fù)雜度	O(logN)	O(logN)	O(1)	O(N)

name.erase(it)刪除當(dāng)前迭代器it指向的值。時(shí)間復(fù)雜度O(1)

name.erase(value)刪除value這個(gè)值。時(shí)間復(fù)雜度O(logN)

name.erase(first,last)刪除區(qū)間[first，last)內(nèi)的元素。時(shí)間復(fù)雜度O(last-first).first與last都為迭代器

string-字符串

• string 讀入可以用cin，輸出可以用cout，也可以用printf("%s",ss.c_str());
• 頭文件：#include<string>
• 定義：
  • 一維：string str;
  • 二維：string str[maxx];
• 訪問(wèn)：
  • 通過(guò)下標(biāo)訪問(wèn)
  • 通過(guò)迭代器訪問(wèn)
• 常用技巧

clear()+===、!=、<、<=、>、>=length()/size()substr(pow,len)

清空	拼接賦值	通過(guò)字典序來(lái)比較大小	長(zhǎng)度	返回從pos號(hào)位開(kāi)始，長(zhǎng)度為len的子串
O(1)			O(1)	O(len)

• insert()
  • insert(pos,string) 在pos位置插入string
  • insert(it1,it2,it3) 在it1位置上插入[it2,it3)區(qū)間的字符串。其中it1,it2,it3均為迭代器
• erase()
  • erase(it) 刪除it指向的字符
  • erase(first,last) 刪除區(qū)間[first,last)所有的元素
  • erase(pos,len) 刪除從pos開(kāi)始的len長(zhǎng)度的字符個(gè)數(shù)
• find()
  • find(str2) 找到子串第一次出現(xiàn)的位置，若不是，返回string::npos ^ 1
  • find(str2,pos) 從str的pos開(kāi)始開(kāi)始匹配str2
  • 時(shí)間復(fù)雜度為：O(nm)。其中n、m分別是str和ser2的長(zhǎng)度
• repalce()
  • replace(pos,len,str2) 把str從pos號(hào)位開(kāi)始，長(zhǎng)度位len的子串替換為str2
  • replace(it1,it2,str2) 把str的迭代器[it1,it2)范圍的子串替換為str2
  • 時(shí)間復(fù)雜度為：O(str.size())。

map-鍵值對(duì)(key-value)

• 底層實(shí)現(xiàn)：紅黑樹(shù)

• 頭文件：#include<map>

• 定義：map<typename1,typename2 > name

• 訪問(wèn)：

  • 通過(guò)下標(biāo)訪問(wèn)

  • 通過(guò)迭代器訪問(wèn)

    for(map<typename1, typename2>::iterator it = name.begin(); it != name.end(); it++{it->first; //訪問(wèn)鍵it->second;//訪問(wèn)值 }

• 常用函數(shù)：

函數(shù)名find(key)size()clear()

功能	返回key的映射的迭代器	長(zhǎng)度	清除
時(shí)間復(fù)雜度	O(logN)	O(1)	O(N)

• erase()
  • erase(it) 刪除it指向的元素。O(1)
  • erase(key) 刪除鍵中為key的值。O(logN)
  • erase(first,last) 刪除[first,last)區(qū)間元素。O(last-first)

queue-隊(duì)列

• 底層實(shí)現(xiàn)：用list或deque(默認(rèn))實(shí)現(xiàn)，封閉頭部即可
• 頭文件：#include<queue>
• 定義：queue<typename> name
• 訪問(wèn)：
  • front()隊(duì)首
  • back() 隊(duì)尾
• 常用函數(shù)

函數(shù)名push()front()/back()pop()empty()size()

功能	入隊(duì)	取隊(duì)頭/隊(duì)尾	隊(duì)頭出隊(duì)	隊(duì)列判空	判斷隊(duì)中的元素
時(shí)間復(fù)雜度	O(1)	O(1)	O(1)	O(1)	O(1)

priority_quque-優(yōu)先隊(duì)列(自動(dòng)排序的隊(duì)列)

• 底層實(shí)現(xiàn)：以vector為底層容器，堆為處理規(guī)則來(lái)管理底層容器
• 默認(rèn)為數(shù)字大的優(yōu)先級(jí)高
• 頭文件:#include<queue>
• 定義:priority_queue< typename > name;
• 訪問(wèn): name.top()
• 常用函數(shù)

函數(shù)名push()top()pop()empty()size()

功能	入隊(duì)	取隊(duì)頭	隊(duì)頭出隊(duì)	隊(duì)列判空	判斷隊(duì)中的元素
時(shí)間復(fù)雜度	O(1)	O(1)	O(1)	O(1)	O(1)

• 優(yōu)先級(jí)設(shè)置

  • 基本數(shù)據(jù)類型

    priority_queue<int > q; priority_queue<int,vector<int>,less<int> > q;//數(shù)字大的優(yōu)先級(jí)大 priority_queue<int,vector<int>,greate<int> > q;//數(shù)字小的優(yōu)先級(jí)大 注：vector<int>是來(lái)承載底層heap的容器。less<int>與greater<int>是對(duì)第一個(gè)參數(shù)的比較類。

  • 結(jié)構(gòu)體

    • 將重載放到結(jié)構(gòu)體內(nèi)

      struct student{string s_id;int s_grade;friend bool operator < (student s1,student s2){return s1.s_grade < s2.s_grade;//s_grade大的優(yōu)先級(jí)高} } priority_queue<student> q;

    • 將重載放到結(jié)構(gòu)體外

      struct cmp{bool operator (const student &s1,const student &s2){return s1.s_grade > s2.s_grade;} } priority_queue<student,vector<student>, cmp> q;

stack-棧

• 底層實(shí)現(xiàn)：用list、deuqe(默認(rèn))或vector實(shí)現(xiàn)，封閉頭部即可

• 頭文件：#include<stack>

• 定義：stack<typename > name;

• 訪問(wèn)：使用top()來(lái)訪問(wèn)棧頂元素

• 常用函數(shù)：

  函數(shù)名push()top()pop()empty()size()

  功能	入棧	取棧頂元素	出棧	判斷棧是否為空	當(dāng)前棧的長(zhǎng)度
  時(shí)間復(fù)雜度	O(1)	O(1)	O(1)	O(1)	O(1)

pair-對(duì)

• 頭文件：#include<utility>
• 定義：pair<typename1,tepename2 > name
• 訪問(wèn)：name.first/name.second 分別表示第一個(gè)元素和第二個(gè)元素。
• 常用技巧：
  • 插入
    • 用函數(shù)插入：make_pair(name.first,name.sceond);
    • 直接插入：cin>>name.first>>name.sceond
  • 比較操作符^2 :比較規(guī)則是先比較first，first相同時(shí)再比較second。

算法

sort()與stable_sort()

• 這里多說(shuō)一下，數(shù)組排序就是從你指定的地址開(kāi)始，在你給定的長(zhǎng)度之前排序。但是string有點(diǎn)不一樣，如果你像用數(shù)組那么使用，那便是你對(duì)string數(shù)組進(jìn)行排序。當(dāng)你要對(duì)單個(gè)的string進(jìn)行排序時(shí)用法為：sort(name[i].begin(),name[i].end())

• sort()：默認(rèn)升序重新排序指定訪問(wèn)的元素。可重載

  • 用法：

    • sort(v.begin(),v.end(),less<int>())//升序

    • sort(v.begin(),v.end(),greate<int>())//降序

    • bool cmp(int a,int b){return a > b; } sort(v.begin(),v.end(),cmp);

  • 不穩(wěn)定的排序

  • 時(shí)間復(fù)雜度O(NlogN);

• stable_sort()：與sort類似，不過(guò)保留相等元素之間的順序關(guān)系。可重載

  • 穩(wěn)定的排序
  • 時(shí)間復(fù)雜度：O(Nlog2(N))

random_shuffle()

• 對(duì)指定范圍被的元素隨機(jī)排序
• 時(shí)間復(fù)雜度O(1);

lower_bound()與upper_bound()

• 二分查找函數(shù)，返回的是迭代器
• lower_bound()：
  • 用法：lower_bound(v.begin(),v.end(),20)-v.begin();//在vector里面查找第一個(gè)大于或等于20的下標(biāo)
  • 返回第一個(gè)大于或等于查找的數(shù)的地址。
• upper_bound()：
  • 用法：upper_bound(v.begin(),v.end(),20)-v.begin();//在vector里面查找第一個(gè)大于20的下標(biāo)
  • 返回第一個(gè)大于查找的數(shù)的地址。

next_permutation()

• 全排列函數(shù)
• 用法

int x[3] = {3,2,1};sort(a,a+3);do {cout<<x[0]<<" "<<x[1]<<" "<<x[2]<<endl;}while(next_permutation(x,x+3));

• 時(shí)間復(fù)雜度：O（N!）

unique()

• 有序數(shù)組去重
• 用法：unique(a,a+n)-a; 返回的是數(shù)組去重后的長(zhǎng)度。
• 時(shí)間復(fù)雜度：O(N)

迭代器

可以看成是廣義的指針，所以我們使用的時(shí)候要加上一個(gè)*。

iterator(默認(rèn)容器為vector,名稱為v)

• 最普通的迭代器，也最常用。

• 定義：vector<typename>::iterator it ;

• 大多數(shù)我們使用迭代器就是為了遍歷當(dāng)前容器。

  vector<typename>::iterator it; for(it = v.begin(); it != b.end(); it++)cout<<*it<<" ";//輸出當(dāng)前容器

• C++11新特性

  • 使用auto可以減少代碼量，但只有編譯器支持C++11才可以用

    for(auto it : v)cout<<it<<" ";

reverse_iterator

• 反向迭代器
• 用法與iterator相反。
• 這里用循環(huán)演示一下：for(vector<int>::reverse_iterator it = v.rbegin(); it != v.rend(); it++)

參考資料

• c++標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)STL【快速查找】【最全】【常用】【語(yǔ)法】
• STL底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)
• C++ STL 一般總結(jié)
• 維基百科

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的又爱又恨的STL的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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