C++标准模板库（ STL ）复习与总结（下）

推荐阅读
C++标准模板库（ STL ）复习与总结（上）

六、priority_queue 的常见用法

priority_queue翻译为优先队列，其底层是用堆实现的，总是优先级最大的在队首。
头文件：#include <queue> 。除此之外还得在下面加上 using namespace std ;

1.定义

priority_queue<typyname> q;

2.访问

只能通过top()来访问队首元素
注:每次必须先用empty()判断是够为空

3.常用函数

push(x) ：元素x入队（O(logN)）
pop()： 首元素出队 （O(logN)）
empty()：检测是否为空 （O(1)）
size() ： 返回元素个数（O(1)）
clear() ： 清空

4.优先级的设置

• 4.1 基本数据类型
  此处指 int、double、char 等可直接使用的数据类型，优先队列对它们的优先级设置一般是数字大的优先级高
  以下两种定义是等效的
  priority_queue<int> q;
priority_queue<int, vector<int>, less<int> > q;
  关于后面一种定义方式的说明：

• vector<int>：承载底层数据结构堆的容器，若第一个参数是double、char ，则此处只需改为vector<double>、vector<char>；

• less<int>：表示数字大的优先级高，而greater<int>表示数字小的优先级高
  如果想要优先级队列总是把最小的元素放在队首，则如下定义
  priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;

• 4.2 结构体类型
  注 : 其实基本数据类型也可按照结构体来写，只不过第三个参数有点区别（把less<int>或者 greater<int>换成cmp，cmp为规定的优先级比较规则，下面会介绍）。
  最重要的就是对小于号“<”进行重载，有两种方式：在结构体内部重载；在结构体外部重载。
  注：只需要重载小于号，如果重载大于号的话会出现编译错误，大于号和等号可以等价转换成小于号表示。

• 构体内部重载

     struct fruit
     {
            string name;
            int price;
            firend bool operator < (fruit f1, fruit f2)
             {
                return f1.price < f2.price; //价格高的优先级高    
            }
 };

然后就可以直接定义使用了，其内部已满足给定的优先级比较规则。
priority_queue<fruit> q;

• 构体外部重载
  去掉friend， 把小于号改成一对小括号

 struct fruit 
 {
            string name;
            int price;
 };
 struct cmp
 {
	 bool operator () (fruit f1, fruit f2) 
            {
                return f1.price > f2.price; //价格低的优先级高        
            }
};

此时定义语句可以写为:
priority_queue<fruit, vector<fruit>, cmp > q;

注：若结构体内的数据较为庞大（例如出现字符串或数组），建议使用引用来提高效率，此时比较类的参数中需要加上 const 和 & ：例如：

firend bool operator < (const fruit &f1, const fruit &f2)
{
       return f1.price < f2.price; //价格高的优先级高    
}

 bool operator () (const fruit &f1,const fruit &f2) 
 {
       return f1.price > f2.price; //价格低的优先级高        
}

5.priority_queue 的使用场合

• 贪心问题，Dijkstra 算法

七、stack 的常见用法

stack 翻译为栈，先进后出。
头文件：#include <queue> 。除此之外还得在下面加上 using namespace std ;

1.定义

stack<typename >name;

2.访问

中能通过top()函数访问栈顶元素
注:每次必须先用empty()判断是够为空

3.常用函数

push(x) ：元素x入栈
top()：获得栈顶元素【先用empty()判断是否为空】
pop()：栈顶元素出栈 【先用empty()判断是否为空】
empty()：判断栈是否为空
size() ： 返回元素个数

注：栈没有清空函数。

八、pair 的常见用法

将两个元素绑在一起成为一个合成元素，又不想定义结构体时可以用 pair ，元素的类型时可以指定的。
头文件 #include<utility> 或者 #include<map>
注: 由于 map 的实现涉及 pair，故添加 map 头文件会自动添加 utility 头文件。

1.定义

pair<typeName1, typeName2> name;
如果需要在定义时进行初始化：pair<string, int> p("abcd", 5);
也可以是make_pair("abcd", 5);

2.访问

pair中只有两个元素，分别是first 和 second，按结构体的方式访问即可。
p.first; p.second;

3.常用函数

直接使用 ==、!=、<、<=、>、>= 比较大小
先以 first 大小为标准，当 first 相等时采取判别 second 的大小

4.作用

• 代替二元结构体及其构造时间，节省编码时间
• 作为map的键值对来进行插入

map<string,int> mp;
mp.insert(make_pair("abcd", 5));
mp.insert(pair<string, int> p("xyz", 10));

九、algorithm 头文件下的常用函数

---

• max()、min()、abs() :
  · max(x,y)、min(x,y) 返回的是 x,y 中的最大值和最小值，需要注意的是，max() 和 min() 函数只能有两个参数（可以是浮点数），如果像求三个数 x,y,z 中的最大值可以写成：max(x,max(y,z)) 的格式。
  · abs(x) 返回的是 x 的绝对值（x必须是整数）
  注：求浮点数的绝对值可以用 math 头文件下的 fabs() 函数。

---

• swap(x,y) ：交换 x , y 的值

---

• reverse(it,it2) : 将 [it,it2) 之间的元素反转 (abc 反转得到 cba) ，其中 it,it2 是指针或者是迭代器。

---

• next_permutation() : 得到一个序列在全排序中的下一个序列。例如，当 n==3 时的全排列为：123、132、213、231、312、321 。这样 123 的下一个序列就是 132。
  使用的基本格式：

int a[10]={1,2,3};
do{
    printf("%d %d %d",a[0],a[1],a[2]);
}while(next_permutation(a,a+3));//如果 next_permutation() 到达最后一个就会返回 false 。

输出结果：

123
132
213
231
312
321 

---

• fill() : 可以把数组或者容器的某一个区间赋为某个相同的值，和 memset 不同（只建议赋值为 -1 和 0），这里的赋值可以是数组类型对应范围中的任意值。例如：

   int a[5]={1,2,3,4,5};
   fill(a,a+5,233);//将 a[0]~a[4] 均赋值为 233

---

• sort()：排序（可以是基本类型的排序，也可以是结构体类型，容器类型），用法参见 考试排名问题

---

• lower_bound() 和 upper_bound()：都是利用二分查找的方法在一个排好序的数组中进行查找的。
  在从小到大的排序数组中：
  lower_bound( begin,end,num)：从数组的begin位置到end-1位置二分查找第一个大于或等于num的数字，找到返回该数字的地址，不存在则返回end。通过返回的地址减去起始地址begin,得到找到数字在数组中的下标。
  upper_bound( begin,end,num)：从数组的begin位置到end-1位置二分查找第一个大于num的数字，找到返回该数字的地址，不存在则返回end。通过返回的地址减去起始地址begin,得到找到数字在数组中的下标。

---