C++STL库笔记

XTQtiny

于 2024-11-17 19:30:16 发布

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文章标签：算法 stl c++

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/XTQtiny/article/details/143836893

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int j=12;
void puttt(std::vector<int> v2)
{
   std::cout <<j<< ": ";
   for(int i=0;i<v2.size();i++)
   {
       std::cout << v2[i] << " ";
   }
std::cout <<std::endl;
std::cout <<std::endl;
std::cout <<std::endl;
   std::cout <<std::endl;
   j++;
}
int shi(int a)
{
   return a<15;
}
int main()

{
   int arr[]={1,2,3,4,5};


   std::vector<int/*元素类型*/> v1(arr,arr+5);
//1.vector(begin,end)(两个指针)构造函数将前闭后开区间中元素拷贝给本身


   std::vector<int >v2(5,10);
//2.vector(n,elem)将n个elem拷贝给本身


   std::vector<int> v3(v1);
//拷贝构造函数


   std::vector<int> v4;
   std::vector<int> v5;
   std::vector<int> v6;

v4.assign(v2.begin(),v2.end());
//将前闭后开的指针中间的值赋值给v2;end()函数指向末尾的下一位;
//也可以像v2一样赋值;

   v5=v1;
   //重载等号操作符;


   v6=v2;
std::cout << "1: ";

//1
   for(int i=0;i<5;i++)
   {
       std::cout << v1[i] << " ";
   }
   std::   cout << std::endl;
std::cout << "2: ";

//2
   for(int i=0;i<5;i++)
   {
       std::cout << v2[i] << " ";
   }
   std::cout << std::endl;
std::cout << "3: ";

//3
   for(int i=0;i<5;i++)
   {
       std::cout << v3[i] << " ";
   }
   std::cout << std::endl;
   std::cout << "4: ";

//4
   for(int i=0;i<5;i++)
   {
       std::cout << v4[i] << " ";
   }
   std::cout << std::endl;
   std::cout << "5: ";

//5
   for(int i=0;i<5;i++)
   {
       std::cout << v5[i] << " ";
   }
   std::cout << std::endl;
std::cout << "6: ";

//6
   for(int i=0;i<5;i++)
   {
       std::cout << v6[i] << " ";
   }
   std::cout << std::endl;

v5.swap(v6);
//重载函数swap
//交换二者中元素 ;

std::cout << "7: ";

//7
   for(int i=0;i<5;i++)
   {
       std::cout << v5 [i] << " ";
   }

   std::cout << std::endl;

   std::cout << "8: ";
//8
   for(int i=0;i<5;i++)
   {
       std::cout << v6[i] << " ";
   }
   std::cout << std::endl;

//size函数
int a=v1.size();
//返回元素的个数;

std::cout << a<<std::endl;

//empty函数
int b=v1.empty();

//判断容器是否为空(为空则返回一)
std::cout << b<<std::endl;
std::cout <<std::endl;
std::cout <<std::endl;
std::cout <<std::endl;

   v2.resize(4);
//resize函数重载用法一:

//vector.resize(num);

//这个函数用于重新指定vector容器的长度为num。

//如果新的长度num大于当前容器的长度，那么容器会在末尾添加新的元素，这些新元素会被初始化为该类型的默认值。

//如果新的长度num小于当前容器的长度，那么容器会删除末尾超出新长度的元素。
std::cout << "9: ";
//9
   for(int i=0;i<v2.size();i++)
   {
       std::cout << v2[i] << " ";
   }
   std::cout << std::endl;
std::cout <<std::endl;
std::cout <<std::endl;
std::cout <<std::endl;

v2.resize(9,100);
//resize函数重载用法二:
//vector.resize(num, elem);
//这个函数同样用于重新指定vector容器的长度为num。
//如果新的长度num大于当前容器的长度，那么容器会在末尾添加新的元素，这些新元素会被初始化为elem的值。
//如果新的长度num小于当前容器的长度，那么容器会删除末尾超出新长度的元素。
std::cout << "10: ";
//10
   for(int i=0;i<v2.size();i++)
   {
       std::cout << v2[i] << " ";
   }
std::cout <<std::endl;
std::cout <<std::endl;
std::cout <<std::endl; std::cout <<std::endl;

//v2.at(100)=5;//防止越界访问时程序终止不报错 ;

v2.push_back(1);
//push_back函数:
//在末尾插入一个元素;

v2.push_back(2);
v2.push_back(3);
v2.push_back(4);
v2.pop_back();
//pop_back函数:(无返回值)
//删除最末尾的元素


std::cout << "11: ";
//11
   for(int i=0;i<v2.size();i++)
   {
       std::cout << v2[i] << " ";
   }
std::cout <<std::endl;
std::cout <<std::endl;
v2.pop_back();

//***********************//
//insert函数: (多种重载用法)
//在指定位置插入一个元素;
v2.insert(v2.begin()+3,360);
//注意第一个参数为指针;在v2+3的位置插入一个元素,其他元素依次后移;(.begin取该容器的首地址)
//12
   puttt(v2);
//在指定位置插入多个元素
v2.insert(v2.begin()+5,3,911);
//13
puttt(v2);
//将指定区间中多个元素插入到指定位置
v2.insert(v2.begin()+10,v1.begin()+2,v1.end());
//第一个参数是元素插入的首地址 ,第二个参数为插入元素的首地址,第三个为插入元素的末地址+1(数组直接取数组名)
//注意:指定区间为前闭后开
//14
puttt(v2);






//迭代器的使用
//构造一个迭代器对象
std::vector<int>::iterator it;
//it=v2.begin(); 让迭代器it指向v2的第一个元素

//15
std:: cout << "15: ";
for(it=v2.begin();it!=v2.end();it++)
   {
       std::cout << *it << " ";
   }
   std::cout << std::endl;

//迭代器的失效
it=v2.begin()+4;
   v2.insert(it,1234);
   std::cout << *it << std:: endl;

//16
   std:: cout << "16: ";
for(it=v2.begin();it!=v2.end();it++)
   {
       std::cout << *it << " ";
   }
   std::cout << std::endl;

   std::cout << *it << std:: endl; // 野指针



//失效原因:插入后是开辟一个新的空间来储存容器;但it还指向原来的地址;在dev中原数据不会被释放,所以输出原数据
//解决办法:运用insert的返回值(新的有效的迭代器);
//it=insert(it,123);//更新迭代器;

//erase函数(vector
//作用:两种重载形式,传入一个参数(地址),删除该地址所指向的元素;传入两个参数(地址),删除前闭后开区间内指向的元素
//返回值:函数返回一个迭代器。这个迭代器指向最后一个被删除元素之后的元素。
it=v2.begin()+4;
   it=v2.erase(it,it+6);
   std::cout << *it << std:: endl;

//17
   std:: cout << "17: ";
for(it=v2.begin();it!=v2.end();it++)
   {
       std::cout << *it << " ";
   }
   std::cout << std::endl;

   std::cout << *it << std:: endl;//野指针






//***********************************************************************************************//

//deque容器

//deque 是双端数组，而 vector 是单端的。

//deque 在接口上和 vector 非常相似，在许多操作的地方可以直接替换。

//deque 可以随机存取元素（支持索引值直接存取，用 [] 操作符或 at () 方法）。

//deque 头部和尾部添加或移除元素都非常快速，但是在中部安插元素或移除元素比较费时。

//适合在需要频繁在两端进行插入和删除操作的场景中使用，而 vector 更适合在尾部频繁操作以及在中间插入的场景

std::deque<int> d1={101,102,103,2,3,4};
std::deque<int>::iterator it2;
//18
std::cout<<"18: ";
for(it2=d1.begin();it2!=d1.end();it2++)
std::cout<< *it2 << " ";
std::cout<< std::endl;
std::cout<< std::endl;
std::cout<< std::endl;

d1.push_front(100);
//push_front函数
//相较与vector容器多出了对头部元素进行插入的函数

//19
std::cout<<"19: ";
for(it2=d1.begin();it2!=d1.end();it2++)
std::cout<< *it2 << " ";
std::cout<< std::endl;
std::cout<< std::endl;
std::cout<< std::endl;


d1.pop_front();
//pop_front函数
//相较与vector容器多出了对头部元素进行删除的函数

//20
std::cout<<"20: ";
for(int i:d1)
std::cout<< i << " ";
//这里使用了范围for循环来遍历myDeque容器中的元素。
//范围for循环的语法形式为for (元素类型变量名 : 容器名)，
//在每次循环时，会自动将容器中的下一个元素赋值给变量（这里是i），然后执行循环体中的代码。
std::cout<< std::endl;
std::cout<< std::endl;
std::cout<< std::endl;

//***********************************************************************************************//

//list容器

//list 是一个双向链表容器，可高效地进行插入和删除元素。(每个节点包含数据和指向前后节点的指针)

//list 不可以随机存取元素，所以不支持 at (pos) 函数与 [] 操作符。(储存空间非连续)
//不支持随机访问：由于list是链表结构，不支持通过索引直接访问元素。
//如果要访问list中的某个元素，通常需要从表头或表尾开始遍历，直到找到目标元素。

//在实际应用中，如果需要频繁随机访问元素，vector是更好的选择；
//如果需要频繁在中间进行插入和删除操作，list则更为合适。

/*在 C++ 编程中，list 容器适用于频繁进行插入和删除操作的场景，
但由于其不支持随机存取，在需要按索引访问元素的场景下不适用。(查找与更改的时间复杂度都为o(n)*/

/*例如，如果你需要在一个序列中频繁地在中间插入或删除元素，list 容器会比 vector 容器更高效，
因为 vector 在中间插入或删除元素可能会导致大量元素的移动.*/
std::list<int> l1={10,15,17,23,10,15};
l1.push_back(10);
l1.push_back(20);
std::list<int> l2(l1);
//21
std::cout<< "21: ";
for (int i : l1)
{
std::cout << i << " ";
}
std::cout << std::endl;

//操作一:
//元素存储:
//l.front()：//返回第一个元素。不检查第一个元素是否存在。
//l.back()：//返回最后一个元素。不检查最后一个元素是否存在。

//注意:与.begin(),.end()不同,一种返回的是元素本身;一种返回的是地址(.end()返回的是末地址的下一个地址)

//操作二:
//元素插入
//l.insert(pos,e)：//在pos(指针)位置插入元素e的副本，并返回新元素位置。
//l.insert(pos,n,e)：//在pos位置插入n个元素e的副本。
//l.insert(pos,begin,end)：//在pos位置插入区间[begin,?end)内所有元素的副本。
//l.push_back(e)：//在尾部添加一个元素e的副本。
//l.push_front(e)：//在头部添加一个元素e的副本。
/*与vector相似,不给予演示*/

//操作三:
//元素的删除与更改
//**//l.pop_back()：//移除最后一个元素。没有返回值。
//**//l.pop_front()：//移除第一个元素。没有返回值。
//**//l.erase(pos)：//删除pos位置的元素，返回下一个元素的位置。
//**//l.erase(begin,end)：//删除区间[begin,end)内所有元素，返回下一个元素的位置。
/*与vector相似,不给予演示*/

//提示:erase的不当运用也会出现迭代器的失效,应当运用其返回值灵活解决;

//**//l.remove(val)：//移除所有值为val的元素。
l1.remove(15);

//22
std::cout<< "22: ";
for (int i : l1)
{
std::cout << i << " ";
}
std::cout << std::endl;

//**//l.remove_if(op)：//移除所有满足“op(val)==true”的元素。
l1.remove_if(shi);

//23
std::cout<< "23: ";
for (int i : l1)
{
std::cout << i << " ";
}
std::cout << std::endl;

//l.clear()：//移除所有元素，清空容器。
//l.resize(num)：//将元素数量改为num（增加的元素用默认构造函数产生，多余的元素被删除）。
//l.resize(num,e)：//将元素数量改为num（增加的元素是e的副本）。

//其他操作

//l.unique()：//移除重复元素。
l2.unique();

//24
std::cout<< "24: ";
for (int i : l2)
{
std::cout << i << " ";
}
std::cout << std::endl;
//l.unique(op)：//移除满足“op(val)==true”的重复元素。

//list 特有函数splice
//std::list 容器提供了几个不同重载形式的 splice 函数，
//其主要功能是将一个 list 中的元素移动到另一个 list 的指定位置，这个操作是高效的，
//因为它只是调整链表节点的指针，不会涉及元素的复制或删除（除非有相关的析构等操作）。




//l1.splice(pos,l2)：//将l2内的所有元素转移到l1的迭代器之前。
   l1.splice(l1.end(), l2);
// 此时 list1 变为 {1, 2, 3, 4, 5, 6}，list2 变为空

//25
std::cout<< "25: ";
for (int i : l1)
{
std::cout << i << " ";
}
std::cout << std::endl;

//l1.splice(pos,l2,l2pos)：//将l2内l2pos所指元素转移到l1内的pos之前。
//注意:是转移到该位置之前
//l1.splice(pos,l2,l2begin,l2end)：//将l2内[l2begin,l2end)区间内所有元素转移到l1的pos之前。
l2.splice(l2.end(),l1,l1.begin());

//26
std::cout<< "26: ";
for (int i : l2)
{
std::cout << i << " ";
}
std::cout << std::endl;

//l.sort()：//以operator<为准则对所有元素排序。
//l.sort(op)：//以op（定义“小于”关系）为准则对所有元素排序。
//l1.merge(l2)：//假设l1和l2都已排序，将l2全部元素转移到l1并保证合并后仍是有序表。
//l.reverse()：//将所有元素反序

//list的反向迭代器
//27
std::cout << "27: ";
list<int>::reverse_iterator it3;
   for(it3=l1.rbegin();it3!=l1.rend();it3++)
   {
       std::cout << *it3 << " ";
   }
std::cout << std::endl;
//rend()返回的也是首地址的前一位;
//提示:it++ 迭代器自增自减操作是可行的；it + 5 迭代器加一个整数操作是不可行的。





//***********************************************************************************************//

//stack容器
//stack（栈）是 C++ 标准模板库（STL）中的一种容器适配器。它遵循后进先出（LIFO - Last In First Out）的原则，
//就像一摞盘子，最后放上去的盘子最先被拿走。stack主要用于需要这种特殊访问顺序的场景，
//比如函数调用栈（在程序运行时，函数调用的顺序和返回顺序符合栈的特性）、表达式求值（如后缀表达式求值）等。

stack<int> st1;
   st1.push(1);
   st1.push(2);
   st1.push(7);
   st1.push(4);
   st1.push(8);
   st1.push(1);
   st1.push(11);

   cout << st1.top()<<endl;
//top返回栈顶元素,不会删除;
stack<int> st2(st1);//调用拷贝构造函数
   stack<int> st3=st1;//调用拷贝构造函数
   stack<int> st4;
   st4=st1;//调用=重载

st1.pop();
//出栈,删除栈顶元素
cout << st1.top()<< " "<< st1.size()<<endl;
//stack容器没有迭代器,不允许遍历;

//28
cout<< "28: ";
while(st1.empty()!=1)
   {
       cout<<st1.top()<< " ";
       st1.pop();
   } cout<< endl;


//***********************************************************************************************//



//queue容器
//queue（队列）是 C++ 标准模板库（STL）中的容器适配器
//它遵循先进先出（FIFO - First In First Out）的原则。可以把它想象成一个排队的队伍，先进入队伍的元素先离开。
//这种数据结构在很多场景中都非常有用，例如任务调度、广度优先搜索（BFS）算法等。

queue<int> q1;
   q1.push(1);
   q1.push(2);
   q1.push(7);
   q1.push(4);
   q1.push(8);
   q1.push(1);
   q1.push(11);



cout << q1.front()<<endl;
//获取队头元素
cout << q1.back()<<endl;
//获取队尾元素
//拥有pop,size,empty的调用
//用法,函数都大致与stack相似,不一一赘述;


//***********************************************************************************************//

//set和multiset容器
//set存储的元素是唯一的并且按照特定的顺序（默认是升序）排列
//插入与删除更快
//所有存进去的元素都是有序的,不能指定插入位置;
//正向反向迭代器都有
/*set容器与multiset容器的区别在于set支持唯一键值,每个元素值只能出现一次
而multiset中同一值可以出现多出*/
//set容器不支持修改一个元素值,只能删除再插入;

set<int > s1;
//set<int,greater<int>>是按升序排列,默认为降序排列
//set<int,less<int>>是降序排列,等于set<int>
s1.insert(5);
s1.insert(2);
s1.insert(5);
s1.insert(8);
s1.insert(8);
s1.insert(0);
s1.insert(-4);
s1.insert(775);
set<int>::iterator it4;

//29
cout << "29: ";
for(it4=s1.begin();it4!=s1.end();it4++)
   {
       cout << *it4 << " ";
   } cout <<endl;

set<int>:: reverse_iterator it5;
//30
   cout << "30: ";
for(it5=s1.rbegin();it5!=s1.rend();it5++)
{
   cout << *it5<< " ";
   }cout << endl;



//find(elem)函数 ,查找elem,返回elem的迭代器
//31
cout << "31: ";
for(it4=s1.find(2);it4!=s1.end();it4++)
   {
      cout << *it4 << " ";
   } cout << endl;

//count(elem)函数返回elem的元素个数
//lower_bound(elem)函数返回第一个>=elem元素的迭代器
//uper_bound(elem)函数   返回第一个<=elem元素的迭代器 (用于降序set)

//***********************************************************************************************//
//pair模板类
//pair是一个模板类，用于将两个不同类型的值组合成一个单一的对象
//pair提供了一种简单的方式来处理具有两个关联值的情况，比如在一个函数需要返回两个值，
//或者在容器（如map）中存储键 - 值对时非常有用。
   pair<int,double> p1(10,0.1);
   cout << p1.first << " : "<< p1.second <<endl;

//***********************************************************************************************//

//map容器
//map 存储的元素是键 - 值对，并且会根据键（key）自动进行排序
//存的是一对一对的对组

   map<int,string > m1;
//map 的插入

//map.insert(pair<typ,typ>(key, value));或者map.insert({key, value});
   m1.insert(pair<int,string>(1, "oo"));
//还可以直接构造一个pair p<int,int>(key,value); 插入p;
m1.insert({2, "tt"});
//map[key] = value;

//注意,使用 map[key] = value当map内存在一个相同的键值的时候,会覆盖掉这个键值
//而第一种方法不会;所以一般提倡使用第一种;(防止误伤)

   m1[3]="th"; //([]的重载)
   m1.insert(pair<int,string>(1, "ob"));
   m1[3]="tw";
//map的迭代器的使用
   map<int,string>::iterator it6;
   for(it6=m1.begin();it6!=m1.end();it6++)
   {
       pair<int ,string> pr=*it6;
       cout << pr.first << ": "<< pr.second<<endl;
   }
//用键值对map中元素进行查找;
//find(elem)函数,返回第一个elem键值所对应的迭代器;
//如果找不到则返回find.end();
   it6=m1.find(2);

pair<int ,string> pi=*it6;

cout << pi.first << ": "<< pi.second<<endl;

//使用map[i]进行访问(提示:如果不存在则创建一个键为i的键值对,默认值是" ";
//应当谨慎使用;

return 0;
}