常用数据结构的常用函数总结（leetcode）

目录

一、数组

（1）常用函数：（经常用到迭代器iterator）

（2）vector初始化的方式：

（3）迭代器iterator的使用：

二、字符串

（1）常用的函数

（2）字符串string的初始构造

（3）vector和string之间的互转

三、哈希表

 （1）常用的函数

（2）set、map的具体使用

四、链表

 （1）链表的数据结构

 （2）常用的函数

五、栈与队列

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在刷题的过程中，梳理了一下leetcode中常用的函数，从数组、字符串、哈希表、链表以及栈与队列方面，分别总结整理。 

一、数组

在c++中，是经常使用vector这个容器，vector相较于数组有一些好处，这里的长度不固定，可以随时增加。在c++ primer里提到，在实际的编程中，我们作为程序员应该避免用到低级数组和指针，而更应该多用高级的vector和迭代器。

（1）常用函数：（经常用到迭代器iterator）

• vector.assign():        对vector中的元素赋值
• vector.size():            获取vector元素数量
• vector.push_back():在vector最后添加一个元素
• vector.clear():          清空所有元素
• vector.insert():         插入元素到vector（涉及到排序时会用到）
• vector.reverse():      元素翻转

（2）vector初始化的方式：

#include <vector>
using namespace std;

//一维初始化
vector<int> abc(10,1);  //初始化10个默认值为1的元素

vector<int> b(10);
copy(abc.begin(), abc.end(), b.begin());    //复制abc从头到尾到b开始的位置


//二维初始化
vector<vector<int>> (4, vector(4,0));       //构建4*4的二维vector

（3）迭代器iterator的使用：

iteretor类似于指针。

#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> vec(5, 1);

    int i = 1;
    //更新vector元素为1 - 5
    for(vector<int>::iterator iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++){
        *iter = i++;
    }

    //常量迭代器，不能更改指向的值
    for(vector<int>::const_iterator iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++){
        cout<<*iter<<endl;
    }
    cout << vec[2] << endl;   //输出为3
    return 0;
}

二、字符串

对于字符串，常用的函数需要了解一下，字符串在处理一些问题时有妙用，例如对于数值的个十百...位处理时，转换成字符串处理更加的方便。对于字符串的操作，在leetcode上是非常常见的。

（1）常用的函数

• size():        返回字符串的长度
• resize():    重新设置字符串的大小
• assign():   为字符串赋新值
• append():  在字符串的末尾添加文本
• reverse():  字符串翻转
• swap():      交换两个字符串的内容（一般是用于字符串内两元素的交换）
• c_str():      将字符串以c字符数组的形式返回
• substr():    复制字符串中的子字符串（挺常用的）

（2）字符串string的初始构造

string strs;                              //构造一个空的字符串
string s(str);                            //构造一个字符串str的复制品
string s(num, '.');                       //生成一个字符串，包含num个'.'字符
string s(strs, beg, end);                 //以区间[beg, end]内的字符作为字符串s的初值

（3）vector和string之间的互转

std::vector<char> vec;
std::string str(vec.begin(), vec.end());

三、哈希表

当我们遇到要快速判断一个元素是否出现在集合里的时候，就先想着用哈希表。一般哈希表都是用来判断一个元素是否出现集合里（一个元素有多少个）。

哈希常见的结构有数组、set（集合）以及map（映射）。

set是一种关联式容器，所得元素的只有key没有value，value就是key。

map也是关联式容器，map的值不作为键，键和值是分开的，所有元素都是键+值存在。所有元素都是通过键进行排序

注：set一般只能判断元素有没有，multiset可以用来存放重复的数据，并且可以用count计算重复元素的个数，但是相较于map来讲，操作较为复杂。

map可以用来寻找元素有没有的同时，value对应映射值（哈希函数后，例如元素的数量之类的）。

 （1）常用的函数

• find():        查找元素
• empty():    为空时返回真
• insert():     插入元素

（2）set、map的具体使用

①以寻找两个数据集的交集为例，找到交集元素（set）

#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_set>

 int main(){
    //以寻找两个数据集的交集为例，找到交集元素（set）
    std::vector<int> nums1 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    std::vector<int> nums2 = {2,2,4,5};

    //构建
    std::unordered_set<int> set(nums1.begin(), nums1.end());
    std::unordered_set<int> result;                         //有一个特性：元素不重复

    //查询判断
    for(int i = 0; i < nums2.size(); i++){
        auto item1 = set.find(nums2[i]);    //查询
        if(item1 != set.end()) result.insert(nums2[i]);    //判断如果查询到元素则将元素填入到result
    }

    //输出
    std::vector<int> result_vec(result.begin(), result.end());
    for (auto it = result_vec.begin(); it != result_vec.end(); it++){
        std::cout<<*it<<std::endl;
    }
    return 0;
    
 }

② map的使用，经常的操作---插入、查询

    //构建
    map<int ,char> m;
    
    //插入、赋值
    m.insert(pair<int ,int>(1, 1));
    m.insert(pair<int ,int>(2, 2));
    m[3] = 3;

    //输出
    for(auto iter = m.begin(); iter != m.end(); iter++){
        cout<<iter->first<<" "<<iter->second<<endl;
    }

    //查询
    auto it = m.find(1);    //这里的1就为key
    if(it != m.end())
        cout<<"find!"<<endl;  
    else
        cout<<"not find!";

    return 0;

四、链表

链表是一种通过指针串联在一起的线性结构，每一个节点由两部分组成，一个数据域一个指针域，最后一个节点的指针域指向null。

 （1）链表的数据结构

struct ListNode {
    int val;  // 节点上存储的元素
    ListNode *next;  // 指向下一个节点的指针
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}  // 节点的构造函数
};

 （2）常用的函数

• back()：返回最后一个元素
• front()：返回第一个元素
• 迭代器的应用：begin()：返回一个元素的迭代器  end()：返回最后一个元素的迭代器
• empty()：判断元素是否为空
• insert()：插入一个元素到list中
• pop_back()：删除最后一个元素
• push_back()：在list末尾添加一个元素

五、栈与队列

基础概念：
        （1）栈先进后出，队列先进先出。我们常用的SGI STL（Linux的c++编译器GCC采用） ，如果没有指定底层实现的话，默认是以deque（双向队列）为缺省情况下的底层结构。除此之外，可以指定底层结构为vector或者list。

        （2）STL 队列和栈都不归为容器，而被归类为container adapter。不提供走访功能，也不提供迭代器(iterator)。

        （3）栈和队列的底层实现可以是vector、deque以及list（链表）。可以在初始定义的时候，指定底层是vector或者list。例：

std::stack<int, std::vector<int> > one;  // 使用vector为底层容器的栈
std::queue<int, std::list<int>> two;     // 定义以list为底层容器的队列

 栈常用的函数： stack

• empty()：判断是否为空，空返回true
• pop()：    移除栈顶元素
• push()：  添加栈顶元素
• size()：   返回栈中元素数目
• top()：    返回栈顶元素

 队列常用的函数：queue

• empty()：判断是否为空，空返回true
• clear():     清空队列
• pop()：    删除第一个元素元素
• push()：  在末尾加入一个元素
• size()：   返回队列中元素数目
• back()：  返回最后一个元素
• front():     返回第一个元素

 双向队列常用的函数：deque

• pop_back():   删除尾部的元素
• pop_front():   删除头部的元素
• push_back(): 删除尾部的元素
• push_front(): 删除头部的元素