C++标准模板库介绍

第六章 C++标准模板库

前言：在C语言中很多功能需要读者自己实现，而C++语言引入了STL，其封装了很多实用的容器，可以利用它们直接调用本身封装的函数来实现很多功能。

它对程序的简化有非常显著的效果。

精髓：掌握用法、熟知区别。

6.1vector常见用法详解

vector翻译为向量，”变长数组“的叫法更容易理解。使用前添加vector头文件，即#include<vector>。除此之外，还需要添加一句using namespace std;

6.1.1定义：

vector<typename> name

为何用？

答：普通数组超内存时，使用vector会让问题便捷许多。另外，可以用来以邻接表的方式储存图，对于无法使用邻接矩阵的题目（结点数太多）、又害怕使用指针实现邻接表的读者非常友好。

有什么注意事项？

答：如果typename也是一个STL容器，定义的时候要记得在>>符号之间加上空格。

vector数组定义：1、vector<vector<typename>> name ；2、vector<typename> Arrayname[arraySize]。

6.1.2访问方式：

1、下标访问

2、迭代器访问

迭代器的定义：vector<typename>::iterator it；它类似一个指针的东西，并且通过*it来访问vector里的元素。迭代器实现了两种自加操作：++it和it++

vi[i]和*(vi.begin()+i)是等价的，此外vi.end()作为迭代器末尾标志，取尾元素地址的下一个地址。左闭右开思维。

vector迭代器不支持it<vi.end()写法，迭代时循环条件只能用it！=vi.end()。

只有在vector和string中，才允许使用vi.begin()+3这种迭代器加整数的写法。

6.1.3常用函数实例：

push_back()：时间复杂度O(1)

pop_back()：时间复杂度O(1)

size()：返回unsigned long long int类型，不过一般来说用%d输出不会出很大的问题。时间复杂度O(1)

clear()：时间复杂度O(n)。即vi.erase(vi.begin(),vi.end())。

insert()：时间复杂度O(n)

1. insert(it,x)：it为迭代器

erase():时间复杂度O(n)

1. erase(it)
2. erase(start,end)：删除区间[start，end)内的所有元素

6.1.4常见用途

储存数据

1. 本身作为数组，在元素个数不确定的场合可以很好节省空间。
2. 某些场合需要把部分数据输出在同一行，数据中间用空格隔开。由于输出数据的个数是不确定的，可以先用vector记录需要输出的数据，然后一次性输出，以便处理最后一个满足条件的数据后面不输出额外的空格的情况。

用邻接表存储图

1. 使用vector实现邻接表可以让一些指针不太熟悉的读者有比较方便的写法。

6.2set的常见用法详解

内部自动有序且不含重复元素的容器。有序去重

6.2.1定义

set<typename> name;

6.2.2访问方式

除开vector和string之外的STL容器都不支持*(it+i)的访问方式。

6.2.3set常用函数实例

insert()：时间复杂度O(log(n))。并自动递增排序和去重。

find(value)：返回set中对应值为value的迭代器，时间复杂度为O(log(n))。
erase()

1. 删除单个元素erase(it)，可与find()函数结合使用。其中erase(it)本身O(1)，结合find()函数使用，时间复杂度为O(log(n))。
2. 删除单个元素erase(value)，时间复杂度为O(log(n))。
3. 删除一个区间内的所有元素erase(first,last)

size()：时间复杂度O(1)

clear()：时间复杂度O(N)

6.2.3set的常见用途

set主要作用是自动去重并按升序排序，遇到需要去重但不方便直接开数组的情况，可以尝试用set解决。

set中元素是唯一的，若要处理不唯一的情况，则需要使用multiset。

C++11标准还增加了unordered_set，以散列代替set内部的红黑树（Red Black Tree，一种自平衡二叉查找树）。使其可以用来处理只去重但不排序的需求，速度比set要快得多。