C++ STL容器和算法:详解和实例演示

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简介: C++ STL(标准模板库)提供了一组丰富的容器和算法,使得开发者能够更加高效地编写程序。本文将介绍STL中的一些常用容器和算法。

C++ STL(标准模板库)提供了一组丰富的容器和算法,使得开发者能够更加高效地编写程序。本文将介绍STL中的一些常用容器和算法。

容器

vector

vector是一个动态数组,可以在运行时调整大小。它的优点在于可以快速地访问元素,缺点是在插入和删除元素时需要移动后面的元素。

#include <vector>#include <iostream>usingnamespacestd;
intmain() {
vector<int>v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
for (inti=0; i<v.size(); i++) {
cout<<v[i] <<" ";
    }
cout<<endl;
v.pop_back();
for (inti=0; i<v.size(); i++) {
cout<<v[i] <<" ";
    }
cout<<endl;
return0;
}

除了push_backpop_backvector还提供了很多其他的成员函数和迭代器,可以方便地访问和修改元素。比如,可以使用v.front()v.back()分别访问首元素和尾元素,使用v.insert()v.erase()在任意位置插入和删除元素。此外,vector还提供了v.empty()v.size()分别判断容器是否为空和获取容器大小。

list

list是一个双向链表,可以在任意位置插入和删除元素,但访问元素比较慢。

#include <list>#include <iostream>usingnamespacestd;
intmain() {
list<int>l;
l.push_back(1);
l.push_back(2);
l.push_back(3);
for (list<int>::iteratorit=l.begin(); it!=l.end(); it++) {
cout<<*it<<" ";
    }
cout<<endl;
l.pop_back();
for (list<int>::iteratorit=l.begin(); it!=l.end(); it++) {
cout<<*it<<" ";
    }
cout<<endl;
return0;
}

vector一样,list也提供了很多其他的成员函数和迭代器,可以方便地访问和修改元素。比如,可以使用l.front()l.back()分别访问首元素和尾元素,使用l.insert()l.erase()在任意位置插入和删除元素。此外,list还提供了l.empty()l.size()分别判断容器是否为空和获取容器大小。

map

map是一个键值对容器,可以快速地根据键值查找对应的值。

#include <map>#include <iostream>usingnamespacestd;
intmain() {
map<string, int>m;
m["a"] =1;
m["b"] =2;
m["c"] =3;
for (map<string, int>::iteratorit=m.begin(); it!=m.end(); it++) {
cout<<it->first<<":"<<it->second<<" ";
    }
cout<<endl;
m.erase("b");
for (map<string, int>::iteratorit=m.begin(); it!=m.end(); it++) {
cout<<it->first<<":"<<it->second<<" ";
    }
cout<<endl;
return0;
}

vectorlist一样,map也提供了很多其他的成员函数和迭代器,可以方便地访问和修改元素。比如,可以使用m.find()查找元素,使用m.insert()插入元素,使用m.erase()删除元素。此外,map还提供了m.empty()m.size()分别判断容器是否为空和获取容器大小。

算法

除了容器,STL还提供了一些常用的算法,可以方便地操作容器中的元素。

sort

sort是一个排序算法,可以快速地将数组或容器中的元素按照指定规则排序。

#include <algorithm>#include <vector>#include <iostream>usingnamespacestd;
intmain() {
vector<int>v;
v.push_back(3);
v.push_back(2);
v.push_back(1);
sort(v.begin(), v.end());
for (inti=0; i<v.size(); i++) {
cout<<v[i] <<" ";
    }
cout<<endl;
return0;
}

sort的第一个参数是要排序的容器的起始地址,第二个参数是要排序的容器的结束地址。这里使用了vectorbegin()end()函数获取迭代器,也可以使用数组名和数组长度作为参数。

sort默认是升序排序,可以通过第三个参数指定排序规则。比如,可以使用greater()降序排序,使用less()升序排序。

find

find是一个查找算法,可以快速地在数组或容器中查找指定元素。

#include <algorithm>#include <vector>#include <iostream>usingnamespacestd;
intmain() {
vector<int>v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
vector<int>::iteratorit=find(v.begin(), v.end(), 2);
if (it!=v.end()) {
cout<<"found "<<*it<<endl;
    } else {
cout<<"not found"<<endl;
    }
return0;
}

find的第一个参数是要查找的容器的起始地址,第二个参数是要查找的容器的结束地址,第三个参数是要查找的元素。find返回一个迭代器,指向第一个等于要查找元素的位置,如果没有找到则返回容器的结束地址。

除了find,STL还提供了很多其他的查找算法,比如find_if可以根据指定规则查找元素,binary_search可以判断容器中是否含有指定元素,lower_boundupper_bound可以查找元素的下界和上界。

结论

本文介绍了C++ STL中的一些常用容器和算法,它们可以大大提高开发效率,开发者应该熟练掌握它们的使用。除了本文介绍的容器和算法,STL还提供了很多其他的容器和算法,可以根据具体的需求选择使用。在使用STL时,要注意容器和算法的复杂度,避免出现性能问题。

最后

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