STL概念及常用容器、函数对象，算法使用总结

STL

STL的诞生

• 长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
• C++的面向对象和泛型编程思想，目的就是复用性的提升
• 大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准，导致被迫从事大量重复工作
• 为了建立数据结构和算法的一套标准，诞生了STL

STL的基本概念

• STL(Standard Template Library，标准模板库)
• STL从广义上分为：容器(container)、算法（algorithm）、迭代器（iterator）
• 容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接
• STL几乎所有的代码都采用了类模板或者函数模板

STL六大组件

STL大体分为六大组件，分别是：容器、算法、迭代器、仿函数、适配器（配接器）、空间配置器

1. 容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等用来存放数据
2. 算法：各种常用的算法u，如sort、find、copy、for_each等
3. 迭代器：扮演了容器和算法之间的胶合剂
4. 仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略
5. 适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西
6. 空间配置器：负责空间的配置与管理

STL中容器、算法、迭代器

容器：置物之所也

STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来

常用的数据结构：数组、链表、树、栈、队列、集合、映射表等

这些容器分为序列式容器和关联式容器两种：

​ 序列式容器：强调值的排序，容器中的每个元素均有固定的位置

​ 关联式容器：二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系

算法：问题之解法也

有限的步骤、解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法（Algorithm）

算法分为质变算法和非质变算法

质变算法：运算过程中会改变区间内的元素的内容，例如拷贝，替换，删除等等

非质变算法：运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找，计数，遍历等等

迭代器：容器和算法之间的粘合剂

提供一种方法、使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方式

每个容器都有自己专属的迭代器

迭代器使用非常类似与指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针

迭代器种类：

种类	功能	支持运算
输入迭代器	对数据的只读访问	只读、支持++、==、！=
输出迭代器	对数据的只写访问	只写、支持-+
前向迭代器	读写操作、并能向前推进迭代器	读写、支持-+、==、！=
双向迭代器	读写操作，并能向前向后操作	读写、支持-+、–
随机访问迭代器	读写操作，可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器	读写，支持-+、–、[n]、-n、<、<=、>、>=

常用的迭代器为双向迭代器、随机访问迭代器

容器算法迭代器初识

了解STL中容器、算法、迭代器概念之后，我们利用以下代码感受STL 的魅力

STL中最常用的容器为vector，可以理解为数组，下面我们将学习如何向这个容器中插入数据，并遍历这个容器

vector存放内置的数据类型

容器: vector

算法： for_each

迭代器: vector<int>::iterator

示例：

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

void test()
{
    //创建一个vector容器、数组
    vector<int> v;

    //向容器中插入数据
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(40);

    //通过迭代器访问容器中的数据
    vector<int>::iterator itBegin = v.begin(); //起始迭代器 指向容器中第一个元素
    vector<int>::iterator itEnd = v.end();     //结束迭代器 指向容器中最后一个元素的下一个位置

    //第一种遍历方式
    while (itBegin != itEnd)
    {
        cout << *itBegin << endl;
        itBegin++;
    }

    //第二种遍历方式
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << endl;
    }

    //第三种遍历方式 利用STL提供的遍历函数
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
}

void myPrint(int val)
{
    cout << val << endl;
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

vector存放自定义数据类型

示例：

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

using namespace std;

//vector中存放自定义数据类型
class Person
{
public:
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
};

void test()
{
    vector<Person> v;
    Person p1("aaa", 10);
    Person p2("bbb", 20);
    Person p3("ccc", 30);
    Person p4("ddd", 40);
    Person p5("eee", 50);

    //向容器中添加数据
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);
    v.push_back(p5);

    //遍历容器中的数据
    for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << "姓名:" << it->m_Name << "年龄:" << it->m_Age << endl;
    }
}

//存放自定义数据类型指针
void test02()
{
    vector<Person *> v;
    Person p1("aaa", 10);
    Person p2("bbb", 20);
    Person p3("ccc", 30);
    Person p4("ddd", 40);
    Person p5("eee", 50);

    //向容器中添加数据
    v.push_back(&p1);
    v.push_back(&p2);
    v.push_back(&p3);
    v.push_back(&p4);
    v.push_back(&p5);

    //遍历容器
    for (vector<Person *>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << "姓名:" << (*it)->m_Name << "年龄:" << (*it)->m_Age << endl;
    }
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

vector容器中嵌套容器

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

void test()
{
    vector<vector<int>> v;

    //创建小容器
    vector<int> v1;
    vector<int> v2;
    vector<int> v3;
    vector<int> v4;

    //向小容器里添加数据
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        v1.push_back(i + 1);
        v2.push_back(i + 2);
        v3.push_back(i + 3);
        v4.push_back(i + 4);
    }

    //将小容器插入到大的容器中
    v.push_back(v1);
    v.push_back(v2);
    v.push_back(v3);
    v.push_back(v4);

    //通过大容器，把所有数据遍历一遍
    for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        //(*it) ---vector<int>
        for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++)
        {
            cout << *vit << " ";
        }
        cout << endl;
    }
}

int main()
{
    test();
    test02();
    return 0;
}

STL -常用容器

string容器

string基本概念

本质：

• string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类

string与char*的区别:

• char* 是一个指针
• string是一个类，类内部封装了char * ，管理这个字符串，是一个char*的容器。

string构造函数

构造函数原型：

• string(); //创建一个空的字符串，例如：string str;
• string(const char* s); //使用字符串s初始化
• string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象
• string(int n,char c); //使用n个字符c初始化

示例：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void test()
{
    string str1; //默认构造

    const char *str = "hello world";
    string str2(str);
    cout << "str2=" << str2 << endl;

    string str3(str2);
    cout << "str3=" << str3 << endl;

    string str4(10, 'a');
    cout << "str4=" << str4 << endl;
}

int main()
{
    return 0;
}

总结：string的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可

string赋值操作

功能描述：

• 给string字符串进行赋值

赋值的函数类型：

• string& operator=(const char* s); //char* 类型字符串 赋值给当前的字符串
• string& operator=(const string &s); //把字符串s赋值给当前的字符串
• string& operator=(char c); //把字符赋值给当前的字符串
• string& assign(const char *s); //把字符串s赋值给当前的字符串
• string& assign(const char *s,int n); //把字符串s的前n个字符赋值给当前的字符串
• string& assign(const string &s); //把字符串s赋给当前字符串
• string& assign(int n,char c); //用n个字符c赋给当前字符串

示例：

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

void test()
{
    string str1;
    str1 = "hello world";
    cout << "str1=" << str1 << endl;

    string str2 = str1;
    cout << "str2=" << str2 << endl;

    string str3;
    str3 = 'a';
    cout << "str3=" << str3 << endl;

    string str4;
    str4.assign("hello c++");

    string str5;
    str5.assign("hello c++", 5);

    string str6;
    str6.assign(str5);

    string str7;
    str7.assign(10, 'w');
}

int main()
{
    return 0;
}

总结：

​ string的赋值方式很多，operator=这种方式比较实用

string字符串拼接

功能描述：

• 实现在字符串末尾拼接字符串

函数原型：

• string& operator+=(const char* str); //重载+=操作符
• string& operator+=(const char c); //重载+=操作符
• string& operator+=(const string& str); //重载+=操作符
• string& append(const char *s); //把字符串s连接到当前字符串末尾
• string& append(const char * s,int n); //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串末尾
• string& append(const string& s); //同operator+=(const string& str)
• string& append(const string&s,int pos,int n); //字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串末尾

示例：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void test()
{
    string str1 = "我";

    str1 += "爱玩游戏";

    cout << "str1=" << str1 << endl;

    str1 += ':';

    cout << "str1=" << str1 << endl;

    string str2 = "call of duty";

    str1 += str2;

    cout << "str1=" << str1 << endl;

    string str3 = "I";
    str3.append("love");
    cout << "str3=" << str3 << endl;

    str3.append("game abcd", 4);
    cout << "str3=" << str3 << endl;

    str3.append(str2);
    cout << "str3=" << str3 << endl;
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

string查找和替换

功能描述：

• 查找：查找指定字符串是否存在
• 替换：在指定的位置替换字符串

函数原型：

• int find(const string& str,int pos=0) const; //查找str第一次出现位置，从pos开始查找
• int find(const char* s,int pos=0) const; //查找s第一次出现位置，从pos开始查找
• int find(const char* s,int pos,int n) const; //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
• int find(const char c ,int pos=0) const; //查找字符c第一次出现位置
• int rfind(const string& str,int pos = npos) const; //查找str最后一次位置，从pos开始查找
• int rfind(const char* s,int pos = npos) const; //查找s最后一次出现位置，从pos开始查找
• int rfind(const char* s,int pos,int n) const; //从pos查找s前n个字符最后一次位置
• int rfind(const char c,int pos = 0) const; //查找字符c最后一次出现位置
• string& replace (int pos,int n,const string& str); //从pos开始n个字符替换为字符串str
• string& replace(int pos,int n,const char* s); //从pos开始的n个字符替换为字符串s

总结：

• find是从左往右查，rfind是从右往左查
• find找到字符串后返回查找的第一个字符位置，找不到返回-1
• replace在替换时，要指定从哪个位置开始，多少个字符，替换成什么样的字符

string字符串比较

功能描述：

• 字符串之间的比较

比较方式：

• 字符串比较是按字符的ASCII玛进行对比
  • = 返回 0
  • > 返回 1
  • < 返回 -1

函数原型：

• int compare(const string& s) const; //与字符串s比较
• int compare(const char* s) const; //与字符串s比较

总结： 字符串对比主要用于比较两个字符串是否相等，判断谁大谁小意义不大

string字符存取

string中单个字符存取方式有两种：

• char& operator[]( int n); //通过[]方式获取字符
• char& at(int n); //通过at方法获取字符

string插入和删除

功能描述：

• 对string字符串进行插入和删除字符操作

函数原型：

• string& insert(int pos,const char* s); //插入字符串
• string& insert(int pos,const string& str); //插入字符串
• string& insert(int pos,int n,char c); //在指定位置插入n个字符c
• string& erase(int pos,int n = npos); //删除从pos开始的n个字符

string字串

功能描述：

• 从字符串中获取想要的字串

函数原型：

• string substr(int pos = 0,int n = npos) const; //返回由pos开始的n个字符组成的字符串

vector容器

vector容器基本概念

功能：

• vector数据结构和数组非常类似，也称为单端数组

vector与普通数组的区别：

• 普通数组是静态空间，而vector可以动态扩展

动态扩展：

• 并不是在原有空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间

• vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

vector构造函数

功能描述：

• 创建vector容器

函数原型：

• vector<T> v; //采用模板类实现，默认构造函数
• vector(v.begin(),v.end()); //将v[begin(),end())区间**(前闭后开)**中的元素拷贝给本身
• vector(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身
• vector(const vector &vec); //拷贝构造函数

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

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

void test()
{
    vector<int> v1; //午餐构造

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);
    }
    printVector(v1);

    vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v2);

    vector<int> v3(10, 100);
    printVector(v3);

    vector<int> v4(v3);
    printVector(v4);
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

vector赋值操作

功能描述：

• 给vector容器进行赋值

函数原型：

• vector& operator=(const vector &vec); //重载等号操作符
• assign(beg,end); //将[beg,end)区间中的数据拷贝赋值给本身
• assign(n,elem); //将n个elem拷贝赋值给本身

vector容量和大小

功能描述：

• 对vector容器的容量和大小操作

函数原型：

• empty(); //判断容器是否为空
• capacity(); //容器的容量
• size(); //返回容器中元素的个数
• resize(int num); //重新指定容器的长度为num，若容器边长，则以默认值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
• resize(int num,elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

vector插入和删除

功能描述：

• 对vector容器进行插入、删除操作

函数原型：

• push_back(ele); //尾部插入元素ele
• pop_back(); //删除最后一个元素
• insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
• insert(const_iterator pos,int count, ele); //迭代器指向位置pos插入count个元素ele
• erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素
• erase(const_iterator start, const_iterator end); //删除迭代器从start到end之间的元素
• clear(); //删除容器中所有元素

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void printVector(vector<int> &v)
{
    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test()
{
    vector<int> v1;
    //尾插
    v1.push_back(10);
    v1.push_back(20);
    v1.push_back(30);
    v1.push_back(40);

    //遍历
    printVector(v1);

    //尾删
    v1.pop_back();
    printVector(v1);

    //插入 第一个参数是迭代器
    v1.insert(v1.begin(), 100);
    printVector(v1);

    v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
    printVector(v1);

    //删除
    v1.erase(v1.begin());
    printVector(v1);

    //清空
    v1.erase(v1.begin(), v1.end());
    printVector(v1);
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

vector数据存取

功能描述：

• 对vector中的数据进行存取操作

函数原型：

• at(int idx); //返回索引idx所指的数据
• operator[idx]; //返回索引idx所指的数据
• front(); //返回容器中第一个数据元素
• back(); //返回容器中最后一个数据元素

vector互换容器

功能描述：

• 实现两个容器内元素进行互换

函数原型：

• swap(vec); //将vec与本身的元素互换

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

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

//利用swap收缩内存
void test()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 100000; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }
    cout << "v的容量:" << v.capacity() << endl;
    cout << "v的大小:" << v.size() << endl;

    //利用swap收缩内存
    vector<int>(v).swap(v);

    cout << "v的容量:" << v.capacity() << endl;
    cout << "v的大小:" << v.size() << endl;
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

###　vector预留空间

功能描述：

• 减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

函数原型：

• reserve(int len); //容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问

示例：

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

void test()
{
    vector<int> v;

    //预留空间，知道需要100000的空间，提前开辟
    v.reserve(100000);

    int num = 0;
    int *p = NULL;

    for (int i = 0; i < 100000; i++)
    {
        v.push_back(i);
        if (p != &v[0])
        {
            p = &v[0];
            num++;
        }
    }
    cout << "v动态扩展:" << num << "次";
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间

deque容器

deque容器基本概念

功能：

• 双端数组，可以对头端进行插入删除操作

deque与vector区别：

• vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
• deque相对而言，对头部的插入删除速度会比vector快
• vector访问元素时的速度会比deque快，这和两者内部实现有关

deque内部工作原理：

deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据。

中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间

• deque容器迭代器也是支持随机访问

deque构造函数

功能描述：

• deque容器构造

函数原型：

• deque<T> deqT; //默认构造形式
• deque(beg,end); //构造函数将[beg,end)区间中的元素拷贝给本身
• deque(n,elem); //拷贝函数将n个elem拷贝给本身
• deque(const deque &deq); //拷贝构造函数

示例：

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;

void PrintDeque(const deque<int> &d)
{
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test()
{
    deque<int> d1;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        d1.push_back(i);
    }
    PrintDeque(d1);

    deque<int> d2(d1.begin(), d1.end());
    PrintDeque(d2);

    deque<int> d3(10, 100);
    PrintDeque(d3);

    deque<int> d4(d3);
    PrintDeque(d4);
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

deque赋值操作

功能描述：

• 给deque容器进行赋值

函数原型：

• deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
• assign(beg,end); //将[beg,end)区间中的数据拷贝赋值给本身
• assign(n,elem); //将n个elem拷贝赋值给本身

总结：deque赋值操作与vector相同

deque大小操作

功能描述：

• 对deque容器的大小进行操作

函数原型：

• deque.epty(); //判断容器是否为空
• deque.size(); //返回容器中元素的个数
• deque.resize(num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置，如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
• deque.resize(num,elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置，如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除

deque插入和删除

功能描述：

• 向deque容器中插入和删除数据

函数原型：

两端插入操作：

• push_back(elem); //在容器尾部添加一个数据
• push_front(elem); //在容器头部插入一个数据
• pop_back(); //删除容器中最后一个元素
• pop_front(); //删除容器中第一个元素

指定位置操作：

• insert(pos, elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置
• insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值
• insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值
• clear(); //清空容器中的数据
• erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个元素的位置
• erase(pos); //删除pos位置的数据，返回下一个元素的位置

示例：

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

void PrintDeque(const deque<int> &d)
{
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test()
{
    deque<int> d1;

    //尾插
    d1.push_back(10);
    d1.push_back(20);

    //头插
    d1.push_front(100);
    d1.push_front(200);
    PrintDeque(d1);

    //尾删
    d1.pop_back();
    PrintDeque(d1);

    //头删
    d1.pop_front();
    PrintDeque(d1);

    d1.insert(d1.begin(), 1000);
    PrintDeque(d1);

    d1.insert(d1.begin(), 2, 2000);
    PrintDeque(d1);

    //按照区间进行插入
    deque<int> d2;
    d2.insert(d2.begin(), d1.begin(), d1.end());
    PrintDeque(d2);

    //删除
    d1.erase(d1.begin());
    PrintDeque(d1);

    d1.erase(d1.begin(), d1.end());
    PrintDeque(d1);

    d2.clear();
    PrintDeque(d2);
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

deque数据存取

功能描述：

• 对deque中的数据的存取操作

函数原型：

• at(int idx); //返回索引inx所指的数据
• operator[]; //返回索引idx所指的数据
• front(); //返回容器中第一个数据元素
• back(); //返回容器中最后一数据元素

deque排序

功能描述：

• 利用算法对deque容器进行排序

算法：

• sort(itrator beg,iterator end); //对beg和end区间内元素进行排序

stack容器

stack基本概念

概念： stack是一种先进后出（First In Last Out）的数据结构，它只有一个出口

构造函数：

• stack<T> stk; //stack采用模板类实现，stack对象的默认构造形式
• stack(const stack &stk); //拷贝构造函数

赋值操作：

• stack& operator=(const stack &stk); //重载等号操作

数据存取：

• push(elem); //向栈顶添加元素
• pop(); //从栈顶移除第一个元素
• top(); //返回栈顶元素

大小操作：

• empty(); //判断栈是否为空
• size(); //返回栈的大小

示例：

#include <iostream>
#include <stack>

using namespace std;

void test()
{
    //生命一个栈
    stack<int> s;

    //入栈
    s.push(10);
    s.push(20);
    s.push(30);
    s.push(40);

    //栈非空就出栈
    while (!s.empty())
    {
        //查看栈顶元素
        cout << s.top() << endl;
        s.pop();
    }

    cout << "栈中元素个数为:" << s.size();
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

queue容器

queue基本概念

概念: queue是一种先进先出(First In First Out)的数据结构，它有两个出口

队列容器允许从一端新增数据，从另一端移除数据

构造函数

• queue<T> que; //queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式
• queue(const queue &que); //拷贝构造函数

赋值操作：

• queue& operator=(const queue &que); //重载等号操作

数据存取：

• push(elem); //往队尾添加元素
• pop(); //从队头移除第一个元素
• back(); //返回最后一个元素
• front(); //返回第一个元素

大小操作：

• empty(); //判断堆栈是否为空
• size(); //返回栈的大小

示例：

#include <iostream>
#include <queue>
#include <string>
using namespace std;

class Person
{
public:
    string m_Name;
    int m_Age;

    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
};

void test()
{
    //创建队列
    queue<Person> q;

    //准备数据
    Person p1("甲", 10);
    Person p2("乙", 20);
    Person p3("丙", 30);
    Person p4("丁", 40);

    //入队
    q.push(p1);
    q.push(p2);
    q.push(p3);
    q.push(p4);

    //判断只要队列不为空，查看队头，查看队尾，出队
    while (!q.empty())
    {
        //查看队头
        cout << "队头元素 -- 姓名:" << q.front().m_Name << " 年龄:" << q.front().m_Age << endl;

        //查看队尾
        cout << "队尾元素 -- 姓名:" << q.front().m_Name << " 年龄:" << q.front().m_Age << endl;

        //出队
        q.pop();
    }
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

List 容器

list基本概念

功能：将数据进行链式存储 （前面几个容器vectror，deque，stack，queue都是连续存储）

链表的组成：链表由一系列结点组成

结点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点的指针域

STL中的链表是一个双向循环链表

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器。

List有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector中是不成立的。

STL中List和vector是两个最常被使用的容器。

list构造函数

功能描述：

• 创建list容器

函数原型：

• list<T> lst; //list采用模板类实现对象的默认构造形式
• list(beg,end); //构造函数将[beg,end)区间中的元素拷贝给本身
• list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身
• list(const list &lst); //拷贝构造函数

list赋值和交换

功能描述：

• 给list容器进行赋值，以及交换list容器

函数原型：

• assign(beg,end); //将[beg,end)区间中的数据拷贝赋值给本身
• assign(n,elem); //将n个elem拷贝赋值给本身
• list& operator=(const list &list); //重载等号操作符
• swap(lst); //将lst与本身的元素进行交换

list大小操作

功能描述：

• 对list容器的大小进行操作

函数原型：

• size(); //返回容器中元素的个数
• empty(); //判断容器是否为空
• resize(num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。若容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除
• resize(num,elem); //同上

list插入和删除

功能： 对list容器进行数据的插入和删除

• push_back(elem); //在容器尾部插入一个元素
• pop_back(); //删除容器中最后一个元素
• push_front(elem); //在容器头部插入一个元素
• pop_front(); //从容器头部移除一个元素
• insert(pos,elem); //在pos位置插入elem元素，返回新数据的位置
• insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据，无返回值
• insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值
• clear(); //移除容器的所有数据
• erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置
• erase(pos); //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置
• remove(elem); //删除容器中所有与elem值匹配的元素

总结：

• 尾插 – push_back
• 尾删 – pop_back
• 头插 – push_front
• 头删 – pop_front
• 插入 – insert
• 删除 – erase
• 移除 – remove
• 清空 – clear

list 数据存取

功能描述：

• 对list容器中数据进行存取

函数原型：

• front(); //返回第一个元素
• back(); //返回最后一个元素
• 不可以使用**[]** 或at 方式访问list容器中的元素

list反转和排序

功能描述：

• 将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序

函数原型：

• reverse(); //反转链表
• sort(); //链表排序

示例：

#include <iostream>
#include <list>

using namespace std;

void printList(const list<int> &l)
{
    for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}

void test()
{
    list<int> l;
    l.push_back(20);
    l.push_back(10);
    l.push_back(40);
    l.push_back(30);
    l.push_back(50);
    printList(l);

    l.reverse();
    printList(l);

    l.sort();
    printList(l);
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

#include <list>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Person
{
public:
    string m_Name;
    int m_Age;
    int m_Height;

    Person(string name, int age, int height)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Height = height;
        this->m_Age = age;
    }
};

void PrintList(const list<Person> &l)
{
    for (list<Person>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); it++)
    {
        cout << "姓名:" << it->m_Name << " 年龄:" << it->m_Age << " 身高:" << it->m_Height << endl;
    }
}

//指定排序规则
bool comparePerson(Person &p1, Person &p2)
{
    //按年龄升序排列  年龄相同的按身高降序
    if (p1.m_Age == p2.m_Age)
    {
        return p1.m_Height > p2.m_Height;
    }
    return p1.m_Age < p2.m_Age;
}
void test()
{
    list<Person> l;

    //按年龄升序排列  年龄相同的按身高降序
    Person p1("刘备", 35, 175);
    Person p2("曹操", 45, 180);
    Person p3("孙权", 40, 170);
    Person p4("赵云", 25, 190);
    Person p5("张飞", 35, 160);
    Person p6("关羽", 35, 200);

    l.push_back(p1);
    l.push_back(p2);
    l.push_back(p3);
    l.push_back(p4);
    l.push_back(p5);
    l.push_back(p6);
    PrintList(l);

    //排序
    cout << "排序后----------------------------------" << endl;
    l.sort(comparePerson);
    PrintList(l);
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

set/multiset容器

set基本概念

简介：

• 所有元素都会在插入时自动被排序

本质：

• set/multiset属于关联式容器，底层结构用的是二叉树

set和multiset容器区别：

• set不允许容器中有重复的元素
• multiset允许容器中有重复的元素
• set插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功
• multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据

set构造和赋值

功能描述：创建set容器以及赋值

构造：

• set<T> st; //默认构造函数
• set(const set&st); //拷贝构造函数

赋值：

• set &operator=(const set &st); //重载等号操作符

set大小和交换

功能描述：

• 统计set容器大小以及交换set容器

函数原型：

• size(); //返回容器中元素的数目
• empty(); //判断容器是否为空
• swap(st); //交换两个集合容器

set容器插入和删除

功能描述：

• set容器进行插入数据和删除数据

函数原型：

• insert(elem); //在容器中插入元素
• clear(); //清除所有元素
• erase(beg,end); //删除区间[beg,end)的所有元素，返回下一个元素的迭代器
• erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器
• erase(elem); //删除容器中值为elem的元素

set查找和统计

功能描述：

• 对set容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

• find(key); //查找key是否存在，若存在，返回该键的迭代器；若不存在，返回set.end();
• count(key); //统计key的元素个数

pair队组创建

---

功能描述：

• 成对出现的数据，利用队组可以返回两个数据

两种创建方式

• pair<type,type> p (value1,value2);
• pair<type,type> p = make_pair(value1,value2);

示例：

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

void test()
{
   //第一种方式
   pair<string, int> p("Tom", 10);

   cout << "姓名:" << p.first << " 年龄:" << p.second << endl;

   //第二种创建方式
   pair<string, int> p2 = make_pair("Shaw", 30);

   cout << "姓名:" << p2.first << " 年龄:" << p2.second << endl;

}

int main()
{

   test();
   return 0;
}

set容器排序

• set容器默认排序规则为从小到大，利用仿函数，可以改变排序规则

示例一： set容器存放内置数据类型

#include <iostream>
#include <set>

using namespace std;

//改变排序规则，使从大到小排序
class MyCompare
{
public:
    //重载()运算符
    bool operator()(int v1, int v2)
    {
        return v1 > v2;
    }
};

void printSet(const set<int, MyCompare> &s)
{
    for (set<int, MyCompare>::const_iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
void test()
{
    //在插入数据之前指定排序规则，插入后就不能改了
    set<int, MyCompare> s1;

    s1.insert(10);
    s1.insert(20);
    s1.insert(30);
    s1.insert(40);
    s1.insert(50);

    printSet(s1);
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

示例二：存放自定义数据类型

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>

using namespace std;

class Person
{
public:
    string m_Name;
    int m_Age;
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
};

class comparePerson
{
public:
    bool operator()(const Person &p1, const Person &p2)
    {
        //按照年龄降序排序
        return p1.m_Age > p2.m_Age;
    }
};

void test()
{
    //自定义数据类型都需要指定排序规则
    set<Person, comparePerson> s1;

    Person p1("老王", 10);
    Person p2("老张", 20);
    Person p3("老李", 40);
    Person p4("老程", 50);

    s1.insert(p1);
    s1.insert(p2);
    s1.insert(p3);
    s1.insert(p4);

    for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
    {
        cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl;
    }
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

map/multimap容器

map基本概念

简介：

• map总所有元素都是pair
• pair中第一个元素为key(键值)，起到索引作用，第二个元素是value(实值)
• 所有元素都是会根据元素的键值自动排序

本质：

• map/multimap容器属于关联式容器，底层结构是用二叉树

优点：

• 可以根据key值快速找到value值

map和multimap区别：

• map不允许容器中有重复key值元素
• multimap允许容器中有重复key值元素

map构造和赋值

功能描述：

• 对map容器进行构造和赋值操作

函数原型：

构造：

• map<T1,T2> mp; //map默认构造函数
• map(const map &mp); //拷贝构造函数

赋值：

• map& operator=(const map &mp); //重载等号操作符

map大小和交换

功能描述：

• 统计map容器大小以及交换map容器

函数原型：

• size(); //返回容器中元素的数目
• empty(); //判断容器是否为空
• swap(st); //交换两个集合容器

map插入和删除

功能描述：

• map容器进行插入数据和删除数据

函数原型

• insert(elem); //在容器中插入元素
• clear(); //清楚所有元素
• erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器
• erase(beg,end); //删除区间[beg，end)的所有元素，返回下一个元素的迭代器
• erase(key); //删除容器中值为key的元素

示例：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

void PrintMap(const map<int, int> &m)
{
    for (map<int, int>::const_iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key= " << it->first << " value=" << it->second << endl;
    }
    cout << endl;
}

void test()
{
    map<int, int> m;

    //插入数据
    //第一种方式
    m.insert(pair<int, int>(1, 10));

    //第二种方式
    m.insert(make_pair(2, 20));

    //第三种方式
    m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));

    //第四种方式  []不建议插入，可用于利用key访问value
    m[4] = 40;

    PrintMap(m);

    //删除
    m.erase(m.begin());
    PrintMap(m);

    //按照key来删除
    m.erase(3);
    PrintMap(m);
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

map查找和统计

功能描述：

• 对map容器进行查找数据以及统计数据

函数原型：

• find(key); //查找key是否存在，若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回map.end();
• count(key); //统计key的元素个数

map容器排序

map容器默认排序规则为按照key值从小到大，利用仿函数，可以改变排序规则

示例：

#include <iostream>
#include <map>

using namespace std;

class myCompare
{
public:
    bool operator()(int v1, int v2)
    {
        return v1 > v2;
    }
};

void test()
{
    map<int, int, myCompare> m;
    m.insert(make_pair(1, 10));
    m.insert(make_pair(2, 20));
    m.insert(make_pair(3, 30));
    m.insert(make_pair(4, 40));
    m.insert(make_pair(5, 50));
    m.insert(make_pair(6, 60));

    for (map<int, int, myCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
    {
        cout << "key=" << it->first << " value=" << it->second << endl;
    }
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

STL-函数对象

函数对象

函数对象概念

概念：

• 重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象
• 函数对象使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫仿函数

本质：

​ 函数对象(仿函数)是一个类，不是一个函数

函数对象的使用

特点：

• 函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数，可以有返回值
• 函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
• 函数对象可以作为参数传递

示例：

#include <iostream>

using namespace std;

class MyAdd
{
public:
    int operator()(int v1, int v2)
    {
        return v1 + v2;
    }
};

//2.函数对象超出普通函数的范围，函数对象可以有自己的状态
class MyPrint
{
public:
    int count; //内部记录自己的状态
    void operator()(string test)
    {
        cout << test << endl;
        count++;
    }
    MyPrint()
    {
        this->count = 0;
    }
};

//1.函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用
void test1()
{
    MyAdd myAdd;

    cout << myAdd(10, 10) << endl;
}

void test2()
{
    MyPrint myPrint;
    myPrint("hello world!");
    myPrint("hello world!");
    myPrint("hello world!");
    myPrint("hello world!");

    cout << "MyPrint调用次数为：" << myPrint.count << endl;
}

//3.函数对象可以作为参数传递

void doPrint(MyPrint &m, string s)
{
    m(s);
}
void test3()
{
    MyPrint myPrint;
    doPrint(myPrint, "Hello C++");
}
int main()
{

    return 0;
}

谓词

谓词的概念

概念：

• 返回bool类型的仿函数称之为谓词
• 如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
• 如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

一元谓词：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

class GreaterFive
{
public:
    bool operator()(int value)
    {
        return value > 5;
    }
};

void test()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }

    //查找容器中  有没有大于5的数字
    vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
    if (it == v.end())
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到了大于5的数字:" << *it << endl;
    }
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

二元谓词:

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

class MySort
{
public:
    bool operator()(int v1, int v2)
    {
        return v1 > v2;
    }
};

void test()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(20);
    v.push_back(30);
    v.push_back(10);
    v.push_back(60);
    v.push_back(50);
    v.push_back(40);

    //从大到小排序
    sort(v.begin(), v.end(), MySort());

    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << "  " << endl;
    }
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

内建函数对象

内建函数对象意义

概念：

• STL内建了一些函数对象

分类：

• 算数仿函数
• 关系仿函数
• 逻辑仿函数

用法：

• 这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同
• 使用内建函数对象，需要引入头文件#include<functional>

算数仿函数

功能描述:

• 实现四则运算
• 其中negate是一元运算，其他都是二元运算

仿函数原型：

• template<class T> T plus<T>; //加法仿函数
• template<class T> T minus<T>; //减法仿函数
• template<class T> T multiplies<T>; //乘法仿函数
• template<class T> T divides<T>; //除法仿函数
• template<class T> T modulus<T>; //取模仿函数
• template<class T> T negate<T>; //取反仿函数

示例：

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

//negate  一元仿函数  取反仿函数
void test1()
{
    negate<int> n;
    cout << n(10) << endl;
}

//plus  二元仿函数 加法
void test2()
{
    plus<int> p;
    cout << p(10, 20) << endl;
}
int main()
{
    test1();
    test2();
    return 0;
}

关系仿函数

功能描述：

• 实现关系对比

仿函数原型：

• template<class T> bool equal_to<T> //等于
• template<class T> bool not_equal_to<T> //不等于
• template<class T> bool greater<T> //大于
• template<class T> bool greater_equal<T> //大于等于
• template<class T> bool less<T> //小于
• template<class T> bool less_equal<T> //小于等于

示例：

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

void test()
{
    vector<int> v;
    v.push_back(20);
    v.push_back(10);
    v.push_back(40);
    v.push_back(30);

    //降序排序
    sort(v.begin(), v.end(), greater());

    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    {
        cout << *it << "  " << endl;
    }
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

逻辑仿函数

功能描述：

• 实现逻辑运算

函数原型：

• template<class T> bool logical_and<T> //逻辑与
• template<class T> bool logical_or<T> //逻辑或
• template<class T> bool logical_not<T> //逻辑非

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

//逻辑非 logical_not
void test1()
{
    vector<bool> v;
    v.push_back(true);
    v.push_back(false);
    v.push_back(false);
    v.push_back(true);
    v.push_back(true);

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

    //利用逻辑非，将容器v搬运到容器v2中，并执行取反操作
    vector<bool> v2;
    v2.resize(v.size());
    transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), v2.end(), logical_not());

    for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}
int main()
{
    test1();
    return 0;
}

STL-常用的算法

概述：

• 算法主要是由头文件<algorithm> <functional> <numeric>组成
• <algorithm>是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改等
• <numeric>体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数字运算的模板函数
• <functional>定义了一些模板类，用以声明函数对象

常用遍历函数

算法简介：

• for_each //遍历容器
• transform //搬运容器到另一个容器中

for_each

功能描述：

• 实现遍历容器

函数原型：

• for_each(iterator beg,iterator end,_func);
  • 遍历算法，遍历容器元素
  • beg开始迭代器
  • end 结束迭代器
  • _func函数或者函数对象

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

void myPrint(int val)
{
    cout << val << "  ";
}
class myPrint2
{
public:
    void operator()(int val)
    {
        cout << val << " ";
    }
};
void test()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }

    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
    cout << endl;

    //利用仿函数
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint2());
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

transform

功能描述：

• 搬运容器到另一个容器中

函数原型：

• transform(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,_func);
  • beg1 原容器开始迭代器
  • end1原容器结束迭代器
  • beg2目标容器开始迭代器
  • _func函数或者函数对象

注意：目标容器需要提前开辟空间

常用查找算法

算法简介：

• find //查找元素
• find_if //按条件查找元素
• adjacent_find //查找相邻重复元素
• binary_search //二分查找
• count //统计元素个数
• count_if //按条件统计元素个数

find

功能描述：

• 查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到就返回结束迭代器end()

函数原型：

• find(iterator beg,iterator end, value);
  • beg开始迭代器
  • end 结束迭代器
  • value 查找的元素

示例：

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

using namespace std;

class Person
{
public:
    string m_Name;
    int m_Age;
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }

    //重载==操作符
    bool operator==(const Person &p)
    {
        return this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age;
    }
};
void test()
{
    vector<Person> v;
    Person p1("aaa", 10);
    Person p2("bbb", 20);
    Person p3("ccc", 30);
    Person p4("ddd", 40);

    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);

    vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2);
    if (it == v.end())
    {
        cout << "没有找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl;
    }
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

注意：自定义数据类型需要重载==操作符

find_if

功能描述：按条件查找元素

函数原型：

• find_if(iterator beg,iterator end,_Pred);
  • beg开始迭代器
  • end结束迭代器
  • _Pred函数或者谓词 (返回bool类型的仿函数)

示例：

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

using namespace std;

class Person
{
public:
    string m_Name;
    int m_Age;
    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    }
};

class Greater20
{
public:
    bool operator()(Person &p)
    {
        return p.m_Age > 20;
    }
};
void test()
{
    vector<Person> v;
    Person p1("aaa", 10);
    Person p2("bbb", 20);
    Person p3("ccc", 30);
    Person p4("ddd", 40);
    v.push_back(p1);
    v.push_back(p2);
    v.push_back(p3);
    v.push_back(p4);

    //找年龄大于20的人
    vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
    if (it == v.end())
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "姓名：" << it->m_Name << " 年龄：" << it->m_Age << endl;
    }
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

adjacent_find

功能描述：

• 查找相邻重复元素

函数原型：

• adjacent_find(iterator beg,iterator end);
  • beg开始迭代器
  • end 结束迭代器

binary_search

功能描述：

• 查找指定元素是否存在

函数原型：

• bool binary_search(iterator beg,iterator end,value);
  • 注意：在无序序列中不可用
  • beg 开始迭代器
  • end 结束迭代器
  • value 查找的元素

count

功能描述：统计元素个数

函数原型：

• count(iterator beg,iterator end,value);
  • beg开始迭代器
  • end结束迭代器
  • value统计的元素
  • 自定义数据类型，需要重载==运算符

count_if

功能描述：按条件统计元素个数

函数原型：

• count_if(iterator beg,iterator end,_Pred);
  • beg开始迭代器
  • end结束迭代器
  • _Pred谓词

常用排序算法

算法简介：

• sort //对容器内元素进行排序
• random_shuffle //洗牌、指定范围内的元素随机调整次序
• merge //容器元素合并，并存储到零一容器中
• reverse //反转指定范围的元素

sort

函数原型：

• sort(iterator beg,iterator end,_Pred);
  • beg 开始迭代器
  • end 结束迭代器
  • _Pred 谓词 ，可不写，默认从小到大排序

random_shuffle

功能描述：指定范围内的元素随即调整次序

函数原型：

• random_shuffle(iterator beg,iterator end);
  • beg 开始迭代器
  • end 结束迭代器
  • random_shuffle 洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子

merge

功能描述：合并两个容器元素，并存储到另一容器中

函数原型：

• merge(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);
  • 注意，两个容器必须是有序的，目标容器要提前开辟空间
  • beg1 容器1的开始迭代器
  • end1 容器1的结束迭代器
  • beg2 容器2的开始迭代器
  • end2 容器2的结束迭代器
  • dest 目标容器开始迭代器

reverse

功能描述：将容器内元素进行反转

函数原型：

• reverse(iterator beg,iterator end);
  • beg 开始迭代器
  • end 结束迭代器

常用拷贝和替换算法

算法简介：

• copy //容器内指定范围内的元素拷贝到零一容器中
• replace //将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
• replace_if //容器内指定范围内满足条件的元素替换为新元素
• swap //互换两个容器的元素

copy

功能描述：容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中

函数原型：

• copy(iterator beg,iterator end,iterator dest);
  • beg开始迭代器
  • end结束迭代器
  • dest 目标起始迭代器
  • 需要提前为目标容器开辟空间

replace

功能描述：将容器内指定范围内的旧元素修改为新元素

函数原型：

• replace(iterator beg,iterator end,oldvalue,newvalue);
  • beg 开始迭代器
  • end 结束迭代器
  • oldvalue 旧元素
  • newvalue 新元素

replace_if

功能描述：将区间内满足条件的元素，替换成指定元素

函数原型：

• replace_if(iterator beg,iterator end,_Pred,newValue);
  • beg 开始迭代器
  • end 结束迭代器
  • _Pred 谓词
  • newValue 替换的指定元素

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Greater5
{
public:
    bool operator()(int value)
    {
        return value > 5;
    }
};

void MyPrint(int v)
{
    cout << v << "  ";
}
void test()
{
    vector<int> v;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }

    //将大于5的数替换为5
    replace_if(v.begin(), v.end(), Greater5(), 5);
    for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

swap

功能描述：互换两个容器的元素

函数原型：

• swap(container c1,container c2);
  • c1 容器1
  • c2 容器2
  • 两个容器必须为同种类型容器

常用算术生成算法

算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为 #include<numeric>

算法简介：

• accumulate //计算容器元素累计总和
• fill //向容器中添加元素

accumulate

功能描述：计算容器内元素累计总和

函数原型 ：

• accumulate(iterator beg,iterator end,value);
  • beg开始迭代器
  • end结束迭代器
  • value 起始累加值

fill

用于后期向容器中填充指定的元素

函数原型：

• fill(iterator beg,iterator end,value);
  • beg 开始迭代器
  • end 结束迭代器
  • value 填充的元素

常用集合算法

算法简介：

• set_intersection //求两个容器的交集
• set_union //求两个容器的并集
• set_difference //求两个容器的差集

set_intersection

函数原型：

• set_intersection(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);
  • 注意：两个容器必须是有序的
  • dest为目标容器开始迭代器
  • 返回交集中最后一个元素的迭代器

示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

void myPrint(int value)
{
    cout << value << "  ";
}
void test()
{
    vector<int> v1;
    vector<int> v2;

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        v1.push_back(i);     //0~9
        v2.push_back(i + 5); //5~14
    }

    //目标需要提前开辟空间
    vector<int> vTarget;

    //最特殊的情况，大容器包含小容器，开辟空间，取小容器的size即可
    vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));

    //获取交集
    //返回的是交集最后一个元素的迭代器
    vector<int>::iterator itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

    for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint);
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

set_union

功能描述：求两个集合的并集

函数原型：

• set_union(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);
  • 注意：两个集合必须是有序的
  • 目标容器开辟空间需要两个容器相加
  • 返回并集最后一个元素的迭代器

set_difference

功能描述：求两个结合的差集

函数原型：

• set_difference(iterator beg1,iterator end1,iterator beg2,iterator end2,iterator dest);
  • 需要给目标容器开辟空间，取两个容器中大的size为目标容器开辟空间
  • 两个集合必须有序