Deepseek之帮我复习一下STL（标准模板库）-优快云博客

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好的！STL（Standard Template Library，标准模板库）是C++中非常重要的一部分，它提供了许多常用的数据结构和算法。以下是STL的核心组件及其用法的复习内容：

1. STL的核心组件

STL主要由以下四个部分组成：

容器（Containers）：用于存储数据的模板类。
算法（Algorithms）：用于操作容器中数据的函数模板。
迭代器（Iterators）：用于遍历容器中的元素。
函数对象（Functors）：行为类似函数的对象，通常用于算法中。

2. 常用容器

STL提供了多种容器，以下是常见的几类：

(1) 序列容器

vector：动态数组，支持快速随机访问。

#include <vector>
vector<int> v = {1, 2, 3};
v.push_back(4); // 添加元素
cout << v[0];   // 访问元素

list：双向链表，支持快速插入和删除。

#include <list>
list<int> l = {1, 2, 3};
l.push_back(4); // 在末尾添加元素
l.push_front(0); // 在开头添加元素

deque：双端队列，支持在两端快速插入和删除。

#include <deque>
deque<int> d = {1, 2, 3};
d.push_back(4);  // 在末尾添加元素
d.push_front(0); // 在开头添加元素

(2) 关联容器

map：键值对集合，键唯一。

#include <map>
map<string, int> m = {{"Alice", 25}, {"Bob", 30}};
m["Charlie"] = 35; // 插入或修改元素
cout << m["Alice"]; // 访问元素

set：有序集合，元素唯一。

#include <set>
set<int> s = {3, 1, 2};
s.insert(4); // 插入元素
if (s.find(2) != s.end()) {
    cout << "2 found in set";
}

multiset：允许重复元素的有序集合。
multimap：允许重复键的键值对集合。

(3) 无序关联容器

unordered_set：基于哈希表的集合，元素唯一。

#include <unordered_set>
unordered_set<int> us = {1, 2, 3};
us.insert(4); // 插入元素

unordered_map：基于哈希表的键值对集合，键唯一。

#include <unordered_map>
unordered_map<string, int> um = {{"Alice", 25}, {"Bob", 30}};
um["Charlie"] = 35; // 插入或修改元素

(4) 容器适配器

stack：后进先出（LIFO）的栈。

#include <stack>
stack<int> s;
s.push(1); // 压栈
s.pop();   // 弹栈

queue：先进先出（FIFO）的队列。

#include <queue>
queue<int> q;
q.push(1); // 入队
q.pop();   // 出队

priority_queue：优先队列，默认最大堆。

#include <queue>
priority_queue<int> pq;
pq.push(3); // 插入元素
pq.push(1);
pq.push(2);
cout << pq.top(); // 访问最大元素

3. 常用算法

STL提供了大量的算法，以下是一些常见的算法：

(1) 排序与查找

sort：对容器进行排序。

#include <algorithm>
vector<int> v = {3, 1, 4, 1, 5};
sort(v.begin(), v.end()); // 升序排序

binary_search：在有序容器中查找元素。

if (binary_search(v.begin(), v.end(), 3)) {
    cout << "3 found";
}

(2) 遍历与操作

for_each：对容器中的每个元素执行操作。
```
for_each(v.begin(), v.end(), [](int x) {
    cout << x << " ";
});
```
transform：对容器中的元素进行转换。

vector<int> v2(v.size());
transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), [](int x) {
    return x * 2;
});

(3) 其他常用算法

find：查找元素。

auto it = find(v.begin(), v.end(), 3);
if (it != v.end()) {
    cout << "3 found at position " << it - v.begin();
}

count：统计元素出现的次数。

int cnt = count(v.begin(), v.end(), 1);

reverse：反转容器中的元素。

```
reverse(v.begin(), v.end());
```
4. 迭代器

迭代器用于遍历容器中的元素，常见的迭代器类型包括：
begin() 和 end()：返回指向容器开头和结尾的迭代器。
advance() 和 next()：移动迭代器。
rbegin() 和 rend()：返回反向迭代器。
示例：

vector<int> v = {1, 2, 3};
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
}

5. 函数对象（Functors）

函数对象是重载了()运算符的类对象，可以像函数一样调用。常用于算法中：

struct Square {
    int operator()(int x) const {
        return x * x;
    }
};

vector<int> v = {1, 2, 3};
transform(v.begin(), v.end(), v.begin(), Square());

6. 示例代码：综合使用STL

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

using namespace std;

int main() {
    // 使用vector
    vector<int> v = {3, 1, 4, 1, 5};
    sort(v.begin(), v.end()); // 排序
    for (int x : v) {
        cout << x << " ";
    }
    cout << endl;

    // 使用map
    map<string, int> m = {{"Alice", 25}, {"Bob", 30}};
    m["Charlie"] = 35;
    for (auto& p : m) {
        cout << p.first << ": " << p.second << endl;
    }

    // 使用算法
    auto it = find(v.begin(), v.end(), 3);
    if (it != v.end()) {
        cout << "3 found at position " << it - v.begin() << endl;
    }

    return 0;
}