万字长文:C++模板与STL【常用STL容器】

简介: 万字长文:C++模板与STL【常用STL容器】



1 STL- 常用容器

🏆1.1 string容器

🍉1.1.1 string基本概念

本质:

  • string是C++风格的字符串,而string本质上是一个类

底层上,string是一个数组,数据类型是char *。

string和char * 区别:

  • char * 是一个指针
  • string是一个类,类内部封装了char*,管理这个字符串,是一个char*型的容器。

特点:

string 类内部封装了很多成员方法

例如:查找find,拷贝copy,删除delete 替换replace,插入insert

string管理char*所分配的内存,不用担心复制越界和取值越界等,由类内部进行负责

🍉1.1.2 string构造函数

构造函数原型:

  • string(); //创建一个空的字符串 例如: string str;
    string(const char* s); //使用字符串s初始化
  • string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象
  • string(int n, char c); //使用n个字符c初始化

示例:

#include <string>
//string构造
void test01()
{
  string s1; //创建空字符串,调用无参构造函数
  cout << "str1 = " << s1 << endl;
  const char* str = "hello world";
  string s2(str); //把c_string转换成了string\
    //或者string s2 = string(str);
  cout << "str2 = " << s2 << endl;
  string s3(s2); //调用拷贝构造函数,或者:string str2 = string(str1);
  cout << "str3 = " << s3 << endl;
  string s4(10, 'a'); //构建出一个有10个a的字符串
  cout << "str3 = " << s3 << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:string的多种构造方式没有可比性,灵活使用即可

🍉1.1.3 string赋值操作

功能描述:

  • 给string字符串进行赋值

赋值的函数原型:

  • string& operator=(const char* s); //char*类型字符串 赋值给当前的字符串
  • string& operator=(const string &s); //把字符串s赋给当前的字符串
  • string& operator=(char c); //字符赋值给当前的字符串
  • string& assign(const char *s); //把字符串s赋给当前的字符串
  • string& assign(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
  • string& assign(const string &s); //把字符串s赋给当前字符串
  • string& assign(int n, char c); //用n个字符c赋给当前字符串

示例:

//赋值
void test01()
{
  string str1;
  str1 = "hello world";
  cout << "str1 = " << str1 << endl;
  string str2;
  str2 = str1;
  cout << "str2 = " << str2 << endl;
  string str3;
  str3 = 'a';
  cout << "str3 = " << str3 << endl;
  string str4;
  str4.assign("hello c++");
  cout << "str4 = " << str4 << endl;
  string str5;
  str5.assign("hello c++",5);
  cout << "str5 = " << str5 << endl;
  string str6;
  str6.assign(str5);
  cout << "str6 = " << str6 << endl;
  string str7;
  str7.assign(5, 'x');
  cout << "str7 = " << str7 << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

string的赋值方式很多,operator= 这种方式是比较实用的

🍉1.1.4 string字符串拼接

功能描述:

  • 实现在字符串末尾拼接字符串

函数原型:

  • string& operator+=(const char* str); //重载+=操作符
  • string& operator+=(const char c); //重载+=操作符
  • string& operator+=(const string& str); //重载+=操作符
  • string& append(const char *s); //把字符串s连接到当前字符串结尾
  • string& append(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
  • string& append(const string &s); //同operator+=(const string& str)
  • string& append(const string &s, int pos, int n);//字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾

示例:

//字符串拼接
void test01()
{
  string str1 = "我";
  str1 += "爱玩游戏";
  cout << "str1 = " << str1 << endl;
  
  str1 += ':';
  cout << "str1 = " << str1 << endl;
  string str2 = "LOL DNF";
  str1 += str2;
  cout << "str1 = " << str1 << endl;
  string str3 = "I";
  str3.append(" love ");
  str3.append("game abcde", 4);
  //str3.append(str2);
  str3.append(str2, 4, 3); // 从下标4位置开始 ,截取3个字符,拼接到字符串末尾
  cout << "str3 = " << str3 << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:字符串拼接的重载版本很多,初学阶段记住几种即可

🍉1.1.5 string查找和替换

功能描述:

  • 查找:查找指定字符串是否存在
  • 替换:在指定的位置替换字符串

函数原型:

  • int find(const string& str, int pos = 0) const; //查找str第一次出现位置,默认从pos=0开始查找
  • int find(const char* s, int pos = 0) const; //查找s第一次出现位置,默认从pos=0开始查找
  • int find(const char* s, int pos, int n) const; //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
  • int find(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c第一次出现位置,默认从0开始查找
  • int rfind(const string& str, int pos = npos) const; //查找str最后一次位置,从pos开始查找
  • int rfind(const char* s, int pos = npos) const; //查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
  • int rfind(const char* s, int pos, int n) const; //从pos查找s的前n个字符最后一次位置
  • int rfind(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c最后一次出现位置
  • string& replace(int pos, int n, const string& str); //替换从pos开始n个字符为字符串str
  • string& replace(int pos, int n,const char* s); //替换从pos开始的n个字符为字符串s

示例:

//查找和替换
void test01()
{
  //查找
  string str1 = "abcdefgde";
  int pos = str1.find("de"); //查找失败就返回-1
  if (pos == -1)
  {
    cout << "未找到" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "pos = " << pos << endl;
  }
  
  pos = str1.rfind("de"); //rfind是从右往左找第一个出现的de字符串,但是查找到的位置是相对于从左往右开始数的
    //而find是从左往右查找
  cout << "pos = " << pos << endl;
}
void test02()
{
  //替换
  string str1 = "abcdefgde";
  str1.replace(1, 3, "1111"); //将str1字符串的1号位置(注意位置从0开始)开始、往后的3个字符替换为”1111“。例如此处的结果就是a1111efgda。
  cout << "str1 = " << str1 << endl;
}
int main() {
  //test01();
  //test02();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • find查找是从左往后,rfind从右往左
  • find找到字符串后返回查找的第一个字符位置,找不到返回-1
  • replace在替换时,要指定从哪个位置起,多少个字符,替换成什么样的字符串
🍉1.1.6 string字符串比较

功能描述:

  • 字符串之间的比较

比较方式:

  • 字符串比较是按字符的ASCII码进行对比

= 返回 0

> 返回 1

< 返回 -1

函数原型:

  • int compare(const string &s) const; //与字符串s比较
  • int compare(const char *s) const; //与字符串s比较

示例:

//字符串比较
void test01()
{
  string s1 = "hello";
  string s2 = "aello";
  int ret = s1.compare(s2);
  if (ret == 0) {
    cout << "s1 等于 s2" << endl;
  }
  else if (ret > 0)
  {
    cout << "s1 大于 s2" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "s1 小于 s2" << endl;
  }
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等,判断谁大谁小的意义并不是很大

🍉1.1.7 string字符存取

string中单个字符存取方式有两种

  • char& operator[](int n); //通过[]方式取字符
  • char& at(int n); //通过at方法获取字符

示例:

void test01()
{
  string str = "hello world";
  for (int i = 0; i < str.size(); i++)
  {
    cout << str[i] << " "; //类似于数组
  }
  cout << endl;
  for (int i = 0; i < str.size(); i++)
  {
    cout << str.at(i) << " ";
  }
  cout << endl;
  //字符修改
  str[0] = 'x';
  str.at(1) = 'x';
  cout << str << endl;
  
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:string字符串中单个字符存取有两种方式,利用 [ ] 或 at

🍉1.1.8 string插入和删除

功能描述:

  • 对string字符串进行插入和删除字符操作

函数原型:

  • string& insert(int pos, const char* s); //插入字符串
  • string& insert(int pos, const string& str); //插入字符串
  • string& insert(int pos, int n, char c); //在指定位置插入n个字符c
  • string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符

示例:

//字符串插入和删除
void test01()
{
  string str = "hello";
  str.insert(1, "111");
  cout << str << endl;
  str.erase(1, 3);  //从1号位置开始3个字符,结果为:h111ello
  cout << str << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

**总结:**插入和删除的起始下标都是从0开始

🍉1.1.9 string子串

功能描述:

  • 从字符串中获取想要的子串

函数原型:

  • string substr(int pos = 0, int n = npos) const; //返回由pos开始的n个字符组成的字符串

示例:

//子串
void test01()
{
  string str = "abcdefg";
  string subStr = str.substr(1, 3);
  cout << "subStr = " << subStr << endl; //输出结果是bcd
  
    //用substring功能找到邮箱中的用户名
  string email = "hello@sina.com";
  int pos = email.find("@");
  string username = email.substr(0, pos);
  cout << "username: " << username << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

**总结:**灵活的运用求子串功能,可以在实际开发中获取有效的信息

🏆1.2 vector容器

🍋1.2.1 vector基本概念

功能:

  • vector数据结构和数组非常相似,也称为单端数组

vector与普通数组区别:

  • 不同之处在于数组是静态空间,而vector可以动态扩展

动态扩展:

  • 并不是在原空间之后续接新空间,而是找更大的内存空间,然后将原数据拷贝新空间,释放原空间
  • vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

🍋1.2.2 vector构造函数

功能描述:

  • 创建vector容器

函数原型:

  • vector<T> v; //采用模板实现类实现,默认构造函数
  • vector(v.begin(), v.end()); //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。
  • vector(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
  • vector(const vector &vec); //拷贝构造函数。

示例:

#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
  for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
void test01()
{
  vector<int> v1; //无参构造
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    v1.push_back(i);
  }
  printVector(v1);
  vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
  printVector(v2);
  vector<int> v3(10, 100);
  printVector(v3);
  
  vector<int> v4(v3);
  printVector(v4);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

**总结:**vector的多种构造方式没有可比性,灵活使用即可

🍋1.2.3 vector赋值操作

功能描述:

  • 给vector容器进行赋值

函数原型:

  • vector& operator=(const vector &vec);//重载等号操作符
  • assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。注意这个beg是v.begin()
  • assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

示例:

#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
  for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//赋值操作
void test01()
{
  vector<int> v1; //无参构造
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    v1.push_back(i);
  }
  printVector(v1);
  vector<int>v2;
  v2 = v1;
  printVector(v2);
  vector<int>v3;
  v3.assign(v1.begin(), v1.end());
  printVector(v3);
  vector<int>v4;
  v4.assign(10, 100);
  printVector(v4);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结: vector赋值方式比较简单,使用operator=,或者assign都可以

🍋1.2.4 vector容量和大小

功能描述:

  • 对vector容器的容量和大小操作

函数原型:

  • empty(); //判断容器是否为空
  • capacity(); //容器的容量。大于等于size()。至于capacity的值到底是多少没有深究的必要
  • size(); //返回容器中元素的个数
  • resize(int num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。
    //如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
  • resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
    //如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
    //但是resize后的size比原来的size小,则元素个数减少,则容量不会变。resize后的size比原来的size大,则元素个数增多,容量也随之增大

示例:

#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
  for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
void test01()
{
  vector<int> v1;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    v1.push_back(i);
  }
  printVector(v1);
  if (v1.empty())
  {
    cout << "v1为空" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "v1不为空" << endl;
    cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
    cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
  }
  //resize 重新指定大小 ,若指定的更大,默认用0填充新位置,可以利用重载版本替换默认填充
  v1.resize(15,10); //resize之后size()和capacity()都是一样的
  printVector(v1);
  //resize 重新指定大小 ,若指定的更小,超出部分元素被删除
  v1.resize(5);
  printVector(v1);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 判断是否为空 — empty
  • 返回元素个数 — size
  • 返回容器容量 — capacity
  • 重新指定大小 — resize
🍋1.2.5 vector插入和删除

功能描述:

  • 对vector容器进行插入、删除操作

函数原型:

  • push_back(ele); //尾部插入元素ele
  • pop_back(); //删除最后一个元素
  • insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
  • insert(const_iterator pos, int count,ele);//迭代器指向位置pos插入count个元素ele
  • erase(const_iterator pos); //删除迭代器指向的元素
  • erase(const_iterator start, const_iterator end);//删除迭代器从start到end之间的元素
  • clear(); //删除容器中所有元素

示例:

#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
  for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//插入和删除
void test01()
{
  vector<int> v1;
  //尾插
  v1.push_back(10);
  v1.push_back(20);
  v1.push_back(30);
  v1.push_back(40);
  v1.push_back(50);
  printVector(v1);
  //尾删
  v1.pop_back();
  printVector(v1);
  //插入
  v1.insert(v1.begin(), 100);
  printVector(v1);
  v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
  printVector(v1);
  //删除
  v1.erase(v1.begin());
  printVector(v1);
  //清空
  v1.erase(v1.begin(), v1.end()); //v1.end()处(最后一个元素的后一个位置)不会被删除。也可以这样:v1.erase(v1.begin()+1, v1.end()-1);以调整区间
    
  v1.clear();
  printVector(v1);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 尾插 — push_back
  • 尾删 — pop_back
  • 插入 — insert (位置迭代器)
  • 删除 — erase (位置迭代器)
  • 清空 — clear
🍋1.2.6 vector数据存取

功能描述:

  • 对vector中的数据的存取操作

函数原型:

  • at(int idx); //返回索引idx所指的数据。从0开始,下标的规则类似于数组
  • operator[]; //返回索引idx所指的数据。从0开始,下标的规则类似于数组
  • front(); //返回容器中第一个数据元素。
  • back(); //返回容器中最后一个数据元素

示例:

#include <vector>
void test01()
{
  vector<int>v1;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    v1.push_back(i);
  }
  for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
  {
    cout << v1[i] << " ";
  }
  cout << endl;
  for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
  {
    cout << v1.at(i) << " ";
  }
  cout << endl;
  cout << "v1的第一个元素为: " << v1.front() << endl;
  cout << "v1的最后一个元素为: " << v1.back() << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 除了用迭代器获取vector容器中元素,[ ]和at也可以
  • front返回容器第一个元素
  • back返回容器最后一个元素
🍋1.2.7 vector互换容器

功能描述:

  • 实现两个容器内元素进行互换

函数原型:

  • swap(vec); // 将vec与本身的元素互换

示例:

#include <vector>
void printVector(vector<int>& v) {
  for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//基本的使用
void test01()
{
  vector<int>v1;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    v1.push_back(i);
  }
  printVector(v1);
  vector<int>v2;
  for (int i = 10; i > 0; i--)
  {
    v2.push_back(i);
  }
  printVector(v2);
  //互换容器
  cout << "互换后" << endl;
  v1.swap(v2);
  printVector(v1);
  printVector(v2);
}
//更为实际的用处:收缩内存
void test02()
{
  vector<int> v;
  for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    v.push_back(i);
  }
  cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
  cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
  v.resize(3);
  cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
  cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
    //结果为:v的capacity是100000,但是size只有3。也就是占内存为100000个单元,但是实际存储数据的单元只有3。这样肯定是不行的
  //收缩内存
  vector<int>(v).swap(v); //匿名对象
    //解释:vector<int>(v)相当于通过拷贝构造函数,创建了一个vecrtor容器,按照v来进行初始化的操作,但是这个容器没有名字,也就是匿名对象。它会根据v的元素个数来初始化其capacity和size。之后,匿名对象和v进行swap,这样,v的capacity和size都是3,而匿名对象的capacity是100000,size是3。而根据C++的规则,匿名对象所在行的代码执行完毕之后,匿名对象就会被系统自动销毁,并回收空间。这样,就得到了收缩内存的目的
  cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;
  cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
}
int main() {
  test01();
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:swap可以使两个容器互换,可以达到实用的收缩内存效果

🍋1.2.8 vector预留空间

功能描述:

  • 减少vector在动态扩展容量时的扩展次数

函数原型:

  • reserve(int len);//容器预留len个元素长度,单纯只是分配了内存,预留位置不初始化,元素不可访问。

示例:

#include <vector>
void test01()
{
  vector<int> v;
  //预留空间
  v.reserve(100000);
  int num = 0;  //统计代码开辟内存的次数
  int* p = NULL;
    
    //假如vector容器要开辟内存,它会将所有的元素都复制到另外一片空间,那么vector的首地址肯定会变化。而p记录的就是v的首地址,每次插入数据都检查p是否还依然是v的首地址,二者不同的次数自然就是v开辟内存的次数
  for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    v.push_back(i);
    if (p != &v[0]) {
      p = &v[0];
      num++;
    }
  }
  cout << "num:" << num << endl;
    //假如没有v.reserve(100000),那么输出结果为30次。假如有v.reserve(100000),那么输出结果为1
    
}
int main() {
  test01();
    
  system("pause");
  return 0;
}

总结:如果数据量较大,可以一开始利用reserve预留空间

🏆1.3 deque容器

🍅1.3.1 deque容器基本概念

功能:

  • 双端数组,可以对头端进行插入删除操作

deque与vector区别:

  • vector对于头部的插入删除效率低,数据量越大,效率越低
  • deque相对而言,对头部的插入删除速度回比vector快。因为对于vector而言,在头部插入元素要先将后面的元素都往后移动一个位置,再将元素插进去,相对来说开销是比较大的。而Deque的元素在物理上不是真正的连续的,所以需要移动的元素相对来说i没有这么多
  • vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关。Deque查找数据要通过中控器进行多次查找,时间开销大

deque内部工作原理:

deque内部有个中控器,维护每段缓冲区中的内容,缓冲区中存放真实数据

中控器维护的是每个缓冲区的地址,使得使用deque时像一片连续的内存空间

  • deque容器的迭代器也是支持随机访问的
🍅1.3.2 deque构造函数

功能描述:

  • deque容器构造

函数原型:

  • deque<T> deqT; //默认构造形式
  • deque(beg, end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
  • deque(n, elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
  • deque(const deque &deq); //拷贝构造函数

示例:

#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d) 
{
  for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//deque构造
void test01() {
  deque<int> d1; //无参构造函数
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    d1.push_back(i);
  }
  printDeque(d1);
  deque<int> d2(d1.begin(),d1.end());
  printDeque(d2);
  deque<int>d3(10,100);
  printDeque(d3);
  deque<int>d4 = d3;
  printDeque(d4);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

**总结:**deque容器和vector容器的构造方式几乎一致,灵活使用即可

🍅1.3.3 deque赋值操作

功能描述:

  • 给deque容器进行赋值

函数原型:

  • deque& operator=(const deque &deq); //重载等号操作符
  • assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
  • assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

示例:

#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d) 
{
  for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//赋值操作
void test01()
{
  deque<int> d1;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    d1.push_back(i);
  }
  printDeque(d1);
  deque<int>d2;
  d2 = d1;
  printDeque(d2);
  deque<int>d3;
  d3.assign(d1.begin(), d1.end());
  printDeque(d3);
  deque<int>d4;
  d4.assign(10, 100);
  printDeque(d4);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:deque赋值操作也与vector相同,需熟练掌握

🍅1.3.4 deque大小操作

功能描述:

  • 对deque容器的大小进行操作

函数原型:

  • deque.empty(); //判断容器是否为空
  • deque.size(); //返回容器中元素的个数
  • deque.resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。
    //如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
  • deque.resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
    //如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例:

#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d) 
{
  for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//大小操作
void test01()
{
  deque<int> d1;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    d1.push_back(i);
  }
  printDeque(d1);
  //判断容器是否为空
  if (d1.empty()) {
    cout << "d1为空!" << endl;
  }
  else {
    cout << "d1不为空!" << endl;
    //统计大小
    cout << "d1的大小为:" << d1.size() << endl;
  }
  //重新指定大小
  d1.resize(15, 1);
  printDeque(d1);
  d1.resize(5);
  printDeque(d1);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • deque没有容量的概念
  • 判断是否为空 — empty
  • 返回元素个数 — size
  • 重新指定个数 — resize

与vector不一样的是,deque没有capacity()选项

🍅1.3.5 deque 插入和删除

功能描述:

  • 向deque容器中插入和删除数据

函数原型:

两端插入操作:

  • push_back(elem); //在容器尾部添加一个数据
  • push_front(elem); //在容器头部插入一个数据
  • pop_back(); //删除容器最后一个数据
  • pop_front(); //删除容器第一个数据

指定位置操作:

  • insert(pos,elem); //在pos位置插入一个elem元素的拷贝,返回新数据的位置。
  • insert(pos,n,elem); //在pos位置插入n个elem数据,无返回值。
  • insert(pos,beg,end); //在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值。
  • clear(); //清空容器的所有数据
  • erase(beg,end); //删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。
  • erase(pos); //删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。

示例:

#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d) 
{
  for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//两端操作
void test01()
{
  deque<int> d;
  //尾插
  d.push_back(10);
  d.push_back(20);
  //头插
  d.push_front(100);
  d.push_front(200);
  printDeque(d);
  //尾删
  d.pop_back();
  //头删
  d.pop_front();
  printDeque(d);
}
//插入
void test02()
{
  deque<int> d;
  d.push_back(10);
  d.push_back(20);
  d.push_front(100);
  d.push_front(200);
  printDeque(d);
  d.insert(d.begin(), 1000);
  printDeque(d);
  d.insert(d.begin(), 2,10000);
  printDeque(d);
  deque<int>d2;
  d2.push_back(1);
  d2.push_back(2);
  d2.push_back(3);
  d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
  printDeque(d);
}
//删除
void test03()
{
  deque<int> d;
  d.push_back(10);
  d.push_back(20);
  d.push_front(100);
  d.push_front(200);
  printDeque(d);
  d.erase(d.begin());
  printDeque(d);
  d.erase(d.begin(), d.end());
  d.clear();
  printDeque(d);
}
int main() {
  //test01();
  //test02();
    test03();
    
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 插入和删除提供的位置是迭代器!
  • 尾插 — push_back
  • 尾删 — pop_back
  • 头插 — push_front
  • 头删 — pop_front
🍅1.3.6 deque 数据存取

功能描述:

  • 对deque 中的数据的存取操作

函数原型:

  • at(int idx); //返回索引idx所指的数据
  • operator[]; //返回索引idx所指的数据
  • front(); //返回容器中第一个数据元素
  • back(); //返回容器中最后一个数据元素

示例:

#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d) 
{
  for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//数据存取
void test01()
{
  deque<int> d;
  d.push_back(10);
  d.push_back(20);
  d.push_front(100);
  d.push_front(200);
  for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
    cout << d[i] << " ";
  }
  cout << endl;
  for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
    cout << d.at(i) << " ";
  }
  cout << endl;
  cout << "front:" << d.front() << endl;
  cout << "back:" << d.back() << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 除了用迭代器获取deque容器中元素,[ ]和at也可以
  • front返回容器第一个元素
  • back返回容器最后一个元素
🍅1.3.7 deque 排序

功能描述:

  • 利用算法实现对deque容器进行排序。包含#incude<algorithm>头文件

算法:

  • sort(iterator beg, iterator end) //对beg和end区间内元素进行排序

示例:

#include <deque>
#include <algorithm>
void printDeque(const deque<int>& d) 
{
  for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
void test01()
{
  deque<int> d;
  d.push_back(10);
  d.push_back(20);
  d.push_front(100);
  d.push_front(200);
  printDeque(d);
  sort(d.begin(), d.end()); //排序规则:从小到大,升序。
  printDeque(d);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:sort算法非常实用,使用时包含头文件 algorithm即可

🏆1.4 案例-评委打分

🍌1.4.1 案例描述

有5名选手:选手ABCDE,10个评委分别对每一名选手打分,去除最高分,去除评委中最低分,取平均分。

🍌1.4.2 实现步骤
  1. 创建五名选手,放到vector中
  2. 遍历vector容器,取出来每一个选手,执行for循环,可以把10个评分打分存到deque容器中
  3. sort算法对deque容器中分数排序,去除最高和最低分
  4. deque容器遍历一遍,累加总分
  5. 获取平均分

示例代码:

//选手类
class Person
{
public:
  Person(string name, int score)
  {
    this->m_Name = name;
    this->m_Score = score;
  }
  string m_Name; //姓名
  int m_Score;  //平均分
};
void createPerson(vector<Person>&v)
{
  string nameSeed = "ABCDE";
  for (int i = 0; i < 5; i++)
  {
    string name = "选手";
    name += nameSeed[i];
    int score = 0;
    Person p(name, score);
    //将创建的person对象 放入到容器中
    v.push_back(p);
  }
}
//打分
void setScore(vector<Person>&v)
{
  for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  {
    //将评委的分数 放入到deque容器中
    deque<int>d;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
      int score = rand() % 41 + 60;  // 60 ~ 100
            //rand()函数会返回一个随机数(整型),大小不固定,对41取余后的结果为0~40,最后加上60后,其范围就是60~100
            
      d.push_back(score);
    }
    //cout << "选手: " << it->m_Name << " 打分: " << endl;
    //for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
    //{
    //  cout << *dit << " ";
    //}
    //cout << endl;
    //排序
    sort(d.begin(), d.end());
    //去除最高和最低分
    d.pop_back();
    d.pop_front();
    //取平均分
    int sum = 0;
    for (deque<int>::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++)
    {
      sum += *dit; //累加每个评委的分数
    }
    int avg = sum / d.size();
    //将平均分 赋值给选手身上
    it->m_Score = avg;
  }
}
void showScore(vector<Person>&v)
{
  for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  {
    cout << "姓名: " << it->m_Name << " 平均分: " << it->m_Score << endl;
  }
}
int main() {
  //随机数种子
  srand((unsigned int)time(NULL));
  //1、创建5名选手
  vector<Person>v;  //存放选手容器
  createPerson(v);
  //测试
  //for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  //{
  //  cout << "姓名: " << (*it).m_Name << " 分数: " << (*it).m_Score << endl;
  //}
  //2、给5名选手打分
  setScore(v);
  //3、显示最后得分
  showScore(v);
  system("pause");
  return 0;
}

总结: 选取不同的容器操作数据,可以提升代码的效率

🏆1.5 stack容器

🥭1.5.1 stack 基本概念

概念:stack是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构,它只有一个出口

栈中只有顶端的元素才可以被外界使用,因此栈不允许有遍历行为

栈中进入数据称为 — 入栈 push

栈中弹出数据称为 — 出栈 pop

🥭1.5.2 stack 常用接口

功能描述:栈容器常用的对外接口

构造函数:

  • stack<T> stk; //stack采用模板类实现, stack对象的默认构造形式
  • stack(const stack &stk); //拷贝构造函数

赋值操作:

  • stack& operator=(const stack &stk); //重载等号操作符

数据存取:

  • push(elem); //向栈顶添加元素
  • pop(); //从栈顶移除第一个元素
  • top(); //返回栈顶元素

大小操作:

  • empty(); //判断堆栈是否为空
  • size(); //返回栈的大小

示例:

#include <stack>
//栈容器常用接口
void test01()
{
  //创建栈容器 栈容器必须符合先进后出
  stack<int> s;
  //向栈中添加元素,叫做 压栈 入栈
  s.push(10);
  s.push(20);
  s.push(30);
  while (!s.empty()) {
    //输出栈顶元素
    cout << "栈顶元素为: " << s.top() << endl;
    //弹出栈顶元素
    s.pop();
  }
  cout << "栈的大小为:" << s.size() << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 入栈 — push
  • 出栈 — pop
  • 返回栈顶 — top
  • 判断栈是否为空 — empty
  • 返回栈大小 — size

🏆1.6 queue 容器

🍈1.6.1 queue 基本概念

概念:Queue是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构,它有两个出口

队列容器允许从一端新增元素,从另一端移除元素

队列中只有队头和队尾才可以被外界使用,因此队列不允许有遍历行为

队列中进数据称为 — 入队 push

队列中出数据称为 — 出队 pop

生活中的队列:

🍈1.6.2 queue 常用接口

功能描述:栈容器常用的对外接口

构造函数:

  • queue<T> que; //queue采用模板类实现,queue对象的默认构造形式
  • queue(const queue &que); //拷贝构造函数

赋值操作:

  • queue& operator=(const queue &que); //重载等号操作符

数据存取:

  • push(elem); //往队尾添加元素
  • pop(); //从队头移除第一个元素
  • back(); //返回最后一个元素
  • front(); //返回第一个元素

大小操作:

  • empty(); //判断堆栈是否为空
  • size(); //返回栈的大小

示例:

#include <queue>
#include <string>
class Person
{
public:
  Person(string name, int age)
  {
    this->m_Name = name;
    this->m_Age = age;
  }
  string m_Name;
  int m_Age;
};
void test01() {
  //创建队列
  queue<Person> q;
  //准备数据
  Person p1("唐僧", 30);
  Person p2("孙悟空", 1000);
  Person p3("猪八戒", 900);
  Person p4("沙僧", 800);
  //向队列中添加元素  入队操作
  q.push(p1);
  q.push(p2);
  q.push(p3);
  q.push(p4);
  //队列不提供迭代器,更不支持随机访问 
  while (!q.empty()) {
    //输出队头元素
    cout << "队头元素-- 姓名: " << q.front().m_Name 
              << " 年龄: "<< q.front().m_Age << endl;
        
    cout << "队尾元素-- 姓名: " << q.back().m_Name  
              << " 年龄: " << q.back().m_Age << endl;
        
    cout << endl;
    //弹出队头元素
    q.pop();
  }
  cout << "队列大小为:" << q.size() << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 入队 — push
  • 出队 — pop
  • 返回队头元素 — front
  • 返回队尾元素 — back
  • 判断队是否为空 — empty
  • 返回队列大小 — size

🏆1.7 list容器

🍍1.7.1 list基本概念

**功能:**将数据进行链式存储

链表(list)是一种物理存储单元上非连续的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的

链表的组成:链表由一系列结点组成

结点的组成:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域

STL中的链表是一个双向循环链表。

由于链表的存储方式并不是连续的内存空间,因此链表list中的迭代器只支持前移和后移,属于双向迭代器

list的优点:

  • 采用动态存储分配,不会造成内存浪费和溢出
  • 链表执行插入和删除操作十分方便,修改指针即可,不需要移动大量元素

list的缺点:

  • 链表灵活,但是空间(指针域) 和 时间(遍历)额外耗费较大

List有一个重要的性质,插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效,这在vector是不成立的。

总结:STL中List和vector是两个最常被使用的容器,各有优缺点

🍍1.7.2 list构造函数

功能描述:

  • 创建list容器

函数原型:

  • list<T> lst; //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式:
  • list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
  • list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
  • list(const list &lst); //拷贝构造函数。

示例:

#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
  for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
void test01()
{
  list<int>L1;
  L1.push_back(10);
  L1.push_back(20);
  L1.push_back(30);
  L1.push_back(40);
  printList(L1);
  list<int>L2(L1.begin(),L1.end());
  printList(L2);
  list<int>L3(L2);
  printList(L3);
  list<int>L4(10, 1000);
  printList(L4);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:list构造方式同其他几个STL常用容器,熟练掌握即可

🍍1.7.3 list 赋值和交换

功能描述:

  • 给list容器进行赋值,以及交换list容器

函数原型:

  • assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。assign会将list的所有数据都进行替换
  • assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
  • list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
  • swap(lst); //将lst与本身的元素互换。

示例:

#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
  for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//赋值和交换
void test01()
{
  list<int>L1;
  L1.push_back(10);
  L1.push_back(20);
  L1.push_back(30);
  L1.push_back(40);
  printList(L1);
  //赋值
  list<int>L2;
  L2 = L1;
  printList(L2);
  list<int>L3;
  L3.assign(L2.begin(), L2.end());
  printList(L3);
  list<int>L4;
  L4.assign(10, 100);
  printList(L4);
}
//交换
void test02()
{
  list<int>L1;
  L1.push_back(10);
  L1.push_back(20);
  L1.push_back(30);
  L1.push_back(40);
  list<int>L2;
  L2.assign(10, 100);
  cout << "交换前: " << endl;
  printList(L1);
  printList(L2);
  cout << endl;
  L1.swap(L2);
  cout << "交换后: " << endl;
  printList(L1);
  printList(L2);
}
int main() {
  //test01();
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:list赋值和交换操作能够灵活运用即可

🍍1.7.4 list 大小操作

功能描述:

  • 对list容器的大小进行操作

函数原型:

  • size(); //返回容器中元素的个数
  • empty(); //判断容器是否为空
  • resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。
    //如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
  • resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
    //如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。

示例:

#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
  for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//大小操作
void test01()
{
  list<int>L1;
  L1.push_back(10);
  L1.push_back(20);
  L1.push_back(30);
  L1.push_back(40);
  if (L1.empty())
  {
    cout << "L1为空" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "L1不为空" << endl;
    cout << "L1的大小为: " << L1.size() << endl;
  }
  //重新指定大小
  L1.resize(10);
  printList(L1);
  L1.resize(2);
  printList(L1);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 判断是否为空 — empty
  • 返回元素个数 — size
  • 重新指定个数 — resize
🍍1.7.5 list 插入和删除

功能描述:

  • 对list容器进行数据的插入和删除

函数原型:

  • push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
  • pop_back();//删除容器中最后一个元素
  • push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
  • pop_front();//从容器开头移除第一个元素
  • insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝,返回新数据的位置。Pos类型是迭代器,返回的类型也是迭代器类型
  • insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据,无返回值。
  • insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值。参数都是迭代器类型
  • clear();//移除容器的所有数据
  • erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。
  • erase(pos);//删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。
  • remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。

示例:

#include <list>
void printList(const list<int>& L) {
  for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//插入和删除
void test01()
{
  list<int> L;
  //尾插
  L.push_back(10);
  L.push_back(20);
  L.push_back(30);
  //头插
  L.push_front(100);
  L.push_front(200);
  L.push_front(300);
  printList(L);
  //尾删
  L.pop_back();
  printList(L);
  //头删
  L.pop_front();
  printList(L);
  //插入
  list<int>::iterator it = L.begin();
  L.insert(++it, 1000);
  printList(L);
  //删除
  it = L.begin();
  L.erase(++it);
  printList(L);
  //移除
  L.push_back(10000);
  L.push_back(10000);
  L.push_back(10000);
  printList(L);
  L.remove(10000);
  printList(L);
    
    //清空
  L.clear();
  printList(L);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 尾插 — push_back
  • 尾删 — pop_back
  • 头插 — push_front
  • 头删 — pop_front
  • 插入 — insert
  • 删除 — erase
  • 移除 — remove
  • 清空 — clear
🍍1.7.6 list 数据存取

功能描述:

  • 对list容器中数据进行存取

函数原型:

  • front(); //返回第一个元素。
  • back(); //返回最后一个元素。

示例:

#include <list>
//数据存取
void test01()
{
  list<int>L1;
  L1.push_back(10);
  L1.push_back(20);
  L1.push_back(30);
  L1.push_back(40);
  
  //cout << L1.at(0) << endl;//错误 不支持at访问数据
  //cout << L1[0] << endl; //错误  不支持[]方式访问数据
  cout << "第一个元素为: " << L1.front() << endl;
  cout << "最后一个元素为: " << L1.back() << endl;
  //list容器的迭代器是双向迭代器,不支持随机访问
  list<int>::iterator it = L1.begin();
  //it = it + 1;//错误,不可以跳跃访问,即使是+1
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • list容器中不可以通过[]或者at方式访问数据
  • 返回第一个元素 — front
  • 返回最后一个元素 — back
🍍1.7.7 list 反转和排序

功能描述:

  • 将容器中的元素反转,以及将容器中的数据进行排序

函数原型:

  • reverse(); //反转链表
  • sort(); //链表排序

示例:

void printList(const list<int>& L) {
  for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
bool myCompare(int val1 , int val2)
{
  return val1 > val2;
}
//反转和排序
void test01()
{
  list<int> L;
  L.push_back(90);
  L.push_back(30);
  L.push_back(20);
  L.push_back(70);
  printList(L);
  //反转容器的元素
  L.reverse();
  printList(L);
  //排序
  L.sort(); //默认的排序规则 从小到大
  printList(L);
  L.sort(myCompare); //指定规则,从大到小
  printList(L);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 反转 — reverse
  • 排序 — sort (成员函数)
🍍1.7.8 排序案例

案例描述:将Person自定义数据类型进行排序,Person中属性有姓名、年龄、身高

排序规则:按照年龄进行升序,如果年龄相同按照身高进行降序

示例:

#include <list>
#include <string>
class Person {
public:
  Person(string name, int age , int height) {
    m_Name = name;
    m_Age = age;
    m_Height = height;
  }
public:
  string m_Name;  //姓名
  int m_Age;      //年龄
  int m_Height;   //身高
};
bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2) {
  if (p1.m_Age == p2.m_Age) {
    return p1.m_Height  > p2.m_Height;
  }
  else
  {
    return  p1.m_Age < p2.m_Age;
  }
}
void test01() {
  list<Person> L;
  Person p1("刘备", 35 , 175);
  Person p2("曹操", 45 , 180);
  Person p3("孙权", 40 , 170);
  Person p4("赵云", 25 , 190);
  Person p5("张飞", 35 , 160);
  Person p6("关羽", 35 , 200);
  L.push_back(p1);
  L.push_back(p2);
  L.push_back(p3);
  L.push_back(p4);
  L.push_back(p5);
  L.push_back(p6);
  for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
    cout << "姓名: " << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age 
              << " 身高: " << it->m_Height << endl;
  }
  cout << "---------------------------------" << endl;
  L.sort(ComparePerson); //排序
  for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
    cout << "姓名: " << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age 
              << " 身高: " << it->m_Height << endl;
  }
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 对于自定义数据类型,必须要指定排序规则,否则编译器不知道如何进行排序
  • 高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定,并不复杂

🏆1.8 set/ multiset 容器

🍇1.8.1 set基本概念

简介:

  • 所有元素都会在插入时自动被排序

本质:

  • set/multiset属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现。

set和multiset区别

  • set不允许容器中有重复的元素
  • multiset允许容器中有重复的元素
🍇1.8.2 set构造和赋值

功能描述:创建set容器以及赋值

构造:

  • set<T> st; //默认构造函数:
  • set(const set &st); //拷贝构造函数

赋值:

  • set& operator=(const set &st); //重载等号操作符

示例:

#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
  for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
  {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//构造和赋值
void test01()
{
  set<int> s1;
  s1.insert(10);
  s1.insert(30);
  s1.insert(20);
  s1.insert(40);
  printSet(s1);
  //拷贝构造
  set<int>s2(s1);
  printSet(s2);
  //赋值
  set<int>s3;
  s3 = s2;
  printSet(s3);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • set容器插入数据时用insert
  • set容器插入数据的数据会自动排序
🍇1.8.3 set大小和交换

功能描述:

  • 统计set容器大小以及交换set容器

函数原型:

  • size(); //返回容器中元素的数目
  • empty(); //判断容器是否为空
  • swap(st); //交换两个集合容器

示例:

#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
  for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
  {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//大小
void test01()
{
  set<int> s1;
  
  s1.insert(10);
  s1.insert(30);
  s1.insert(20);
  s1.insert(40);
  if (s1.empty())
  {
    cout << "s1为空" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "s1不为空" << endl;
    cout << "s1的大小为: " << s1.size() << endl;
  }
}
//交换
void test02()
{
  set<int> s1;
  s1.insert(10);
  s1.insert(30);
  s1.insert(20);
  s1.insert(40);
  set<int> s2;
  s2.insert(100);
  s2.insert(300);
  s2.insert(200);
  s2.insert(400);
  cout << "交换前" << endl;
  printSet(s1);
  printSet(s2);
  cout << endl;
  cout << "交换后" << endl;
  s1.swap(s2);
  printSet(s1);
  printSet(s2);
}
int main() {
  //test01();
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 统计大小 — size
  • 判断是否为空 — empty
  • 交换容器 — swap
🍇1.8.4 set插入和删除

功能描述:

  • set容器进行插入数据和删除数据

函数原型:

  • insert(elem); //在容器中插入元素。
  • clear(); //清除所有元素
  • erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器。
  • erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ,返回下一个元素的迭代器。
  • erase(elem); //删除容器中值为elem的元素。

示例:

#include <set>
void printSet(set<int> & s)
{
  for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
  {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
//插入和删除
void test01()
{
  set<int> s1;
  //插入
  s1.insert(10);
  s1.insert(30);
  s1.insert(20);
  s1.insert(40);
  printSet(s1);
  //删除
  s1.erase(s1.begin());
  printSet(s1);
  s1.erase(30);
  printSet(s1);
  //清空
  //s1.erase(s1.begin(), s1.end());
  s1.clear();
  printSet(s1);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 插入 — insert
  • 删除 — erase
  • 清空 — clear
🍇1.8.5 set查找和统计

功能描述:

  • 对set容器进行查找数据以及统计数据

函数原型:

  • find(key); //查找key是否存在,若存在,返回该键的元素的迭代器;若不存在,返回set.end();
  • count(key); //统计key的元素个数

示例:

#include <set>
//查找和统计
void test01()
{
  set<int> s1;
  //插入
  s1.insert(10);
  s1.insert(30);
  s1.insert(20);
  s1.insert(40);
  
  //查找
  set<int>::iterator pos = s1.find(30);
  if (pos != s1.end())
  {
    cout << "找到了元素 : " << *pos << endl;
  }
  else
  {
    cout << "未找到元素" << endl;
  }
  //统计
  int num = s1.count(30);
  cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 查找 — find (返回的是迭代器)
  • 统计 — count (对于set,结果为0或者1)
🍇1.8.6 set和multiset区别

学习目标:

  • 掌握set和multiset的区别

区别:

  • set不可以插入重复数据,而multiset可以
  • set插入数据的同时会返回插入结果,表示插入是否成功
  • multiset不会检测数据,因此可以插入重复数据

示例:

#include <set>
//set和multiset区别
void test01()
{
  set<int> s;
  pair<set<int>::iterator, bool>  ret = s.insert(10);
  if (ret.second) {
    cout << "第一次插入成功!" << endl;
  }
  else {
    cout << "第一次插入失败!" << endl;
  }
  ret = s.insert(10);
  if (ret.second) {
    cout << "第二次插入成功!" << endl;
  }
  else {
    cout << "第二次插入失败!" << endl;
  }
    
  //multiset
  multiset<int> ms;
  ms.insert(10);
  ms.insert(10);
  for (multiset<int>::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 如果不允许插入重复数据可以利用set
  • 如果需要插入重复数据利用multiset
🍇1.8.7 pair对组创建

功能描述:

  • 成对出现的数据,利用对组可以返回两个数据

两种创建方式:

  • pair<type, type> p ( value1, value2 );
  • pair<type, type> p = make_pair( value1, value2 );

示例:

#include <string>
//对组创建
void test01()
{
  pair<string, int> p(string("Tom"), 20);
  cout << "姓名: " <<  p.first << " 年龄: " << p.second << endl;
  pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 10);
  cout << "姓名: " << p2.first << " 年龄: " << p2.second << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

两种方式都可以创建对组,记住一种即可

🍇1.8.8 set容器排序

学习目标:

  • set容器默认排序规则为从小到大,掌握如何改变排序规则

主要技术点:

  • 利用仿函数,可以改变排序规则

示例一 set存放内置数据类型

#include <set>
class MyCompare 
{
public:
  bool operator()(int v1, int v2) {
    return v1 > v2;
  }
};
void test01() 
{    
  set<int> s1;
  s1.insert(10);
  s1.insert(40);
  s1.insert(20);
  s1.insert(30);
  s1.insert(50);
  //默认从小到大
  for (set<int>::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
  //指定排序规则
  set<int,MyCompare> s2;
  s2.insert(10);
  s2.insert(40);
  s2.insert(20);
  s2.insert(30);
  s2.insert(50);
  for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:利用仿函数可以指定set容器的排序规则

示例二 set存放自定义数据类型

#include <set>
#include <string>
class Person
{
public:
  Person(string name, int age)
  {
    this->m_Name = name;
    this->m_Age = age;
  }
  string m_Name;
  int m_Age;
};
class comparePerson
{
public:
  bool operator()(const Person& p1, const Person &p2)
  {
    //按照年龄进行排序  降序
    return p1.m_Age > p2.m_Age;
  }
};
void test01()
{
  set<Person, comparePerson> s;
  Person p1("刘备", 23);
  Person p2("关羽", 27);
  Person p3("张飞", 25);
  Person p4("赵云", 21);
  s.insert(p1);
  s.insert(p2);
  s.insert(p3);
  s.insert(p4);
  for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)
  {
    cout << "姓名: " << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
  }
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

对于自定义数据类型,set必须指定排序规则才可以插入数据

🏆1.9 map/ multimap容器

🥝1.9.1 map基本概念

简介:

  • map中所有元素都是pair
  • pair中第一个元素为key(键值),起到索引作用,第二个元素为value(实值)
  • 所有元素都会根据元素的键值自动排序

本质:

  • map/multimap属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现。

优点:

  • 可以根据key值快速找到value值

map和multimap区别

  • map不允许容器中有重复key值元素
  • multimap允许容器中有重复key值元素
🥝1.9.2 map构造和赋值

功能描述:

  • 对map容器进行构造和赋值操作

函数原型:

构造:

  • map<T1, T2> mp; //map默认构造函数:
  • map(const map &mp); //拷贝构造函数

赋值:

  • map& operator=(const map &mp); //重载等号操作符

示例:

#include <map>
void printMap(map<int,int>&m)
{
  for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
  {
    cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
  }
  cout << endl;
}
void test01()
{
  map<int,int>m; //默认构造
  m.insert(pair<int, int>(1, 10));
  m.insert(pair<int, int>(2, 20));
  m.insert(pair<int, int>(3, 30));
  printMap(m);
  map<int, int>m2(m); //拷贝构造
  printMap(m2);
  map<int, int>m3;
  m3 = m2; //赋值
  printMap(m3);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:map中所有元素都是成对出现,插入数据时候要使用对组

🥝1.9.3 map大小和交换

功能描述:

  • 统计map容器大小以及交换map容器

函数原型:

  • size(); //返回容器中元素的数目
  • empty(); //判断容器是否为空
  • swap(st); //交换两个集合容器

示例:

#include <map>
void printMap(map<int,int>&m)
{
  for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
  {
    cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
  }
  cout << endl;
}
void test01()
{
  map<int, int>m;
  m.insert(pair<int, int>(1, 10));
  m.insert(pair<int, int>(2, 20));
  m.insert(pair<int, int>(3, 30));
  if (m.empty())
  {
    cout << "m为空" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "m不为空" << endl;
    cout << "m的大小为: " << m.size() << endl;
  }
}
//交换
void test02()
{
  map<int, int>m;
  m.insert(pair<int, int>(1, 10));
  m.insert(pair<int, int>(2, 20));
  m.insert(pair<int, int>(3, 30));
  map<int, int>m2;
  m2.insert(pair<int, int>(4, 100));
  m2.insert(pair<int, int>(5, 200));
  m2.insert(pair<int, int>(6, 300));
  cout << "交换前" << endl;
  printMap(m);
  printMap(m2);
  cout << "交换后" << endl;
  m.swap(m2);
  printMap(m);
  printMap(m2);
}
int main() {
  test01();
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 统计大小 — size
  • 判断是否为空 — empty
  • 交换容器 — swap
🥝1.9.4 map插入和删除

功能描述:

  • map容器进行插入数据和删除数据

函数原型:

  • insert(elem); //在容器中插入元素。
  • clear(); //清除所有元素
  • erase(pos); //删除pos迭代器所指的元素,返回下一个元素的迭代器。
  • erase(beg, end); //删除区间[beg,end)的所有元素 ,返回下一个元素的迭代器。
  • erase(key); //删除容器中值为key的元素。

示例:

#include <map>
void printMap(map<int,int>&m)
{
  for (map<int, int>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
  {
    cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;
  }
  cout << endl;
}
void test01()
{
  //插入
  map<int, int> m;
  //第一种插入方式
  m.insert(pair<int, int>(1, 10));
  //第二种插入方式
  m.insert(make_pair(2, 20));
  //第三种插入方式
  m.insert(map<int, int>::value_type(3, 30));
  //第四种插入方式
  m[4] = 40; 
  printMap(m);
  //删除
  m.erase(m.begin());
  printMap(m);
  m.erase(3);
  printMap(m);
  //清空
  m.erase(m.begin(),m.end());
  m.clear();
  printMap(m);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • map插入方式很多,记住其一即可
  • 插入 — insert
  • 删除 — erase
  • 清空 — clear
🥝1.9.5 map查找和统计

功能描述:

  • 对map容器进行查找数据以及统计数据

函数原型:

  • find(key); //查找key是否存在,若存在,返回该键的元素的迭代器;若不存在,返回set.end();
  • count(key); //统计key的元素个数

示例:

#include <map>
//查找和统计
void test01()
{
  map<int, int>m; 
  m.insert(pair<int, int>(1, 10));
  m.insert(pair<int, int>(2, 20));
  m.insert(pair<int, int>(3, 30));
  //查找
  map<int, int>::iterator pos = m.find(3);
  if (pos != m.end())
  {
    cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl;
  }
  else
  {
    cout << "未找到元素" << endl;
  }
  //统计
  int num = m.count(3);
  cout << "num = " << num << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 查找 — find (返回的是迭代器)
  • 统计 — count (对于map,结果为0或者1)
🥝1.9.6 map容器排序

学习目标:

  • map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序,掌握如何改变排序规则

主要技术点:

  • 利用仿函数,可以改变排序规则

示例:

#include <map>
class MyCompare {
public:
  bool operator()(int v1, int v2) {
    return v1 > v2;
  }
};
void test01() 
{
  //默认从小到大排序
  //利用仿函数实现从大到小排序
  map<int, int, MyCompare> m;
  m.insert(make_pair(1, 10));
  m.insert(make_pair(2, 20));
  m.insert(make_pair(3, 30));
  m.insert(make_pair(4, 40));
  m.insert(make_pair(5, 50));
  for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
    cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;
  }
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 利用仿函数可以指定map容器的排序规则
  • 对于自定义数据类型,map必须要指定排序规则,同set容器

🏆1.10 案例-员工分组

🍒1.10.1 案例描述
  • 公司今天招聘了10个员工(ABCDEFGHIJ),10名员工进入公司之后,需要指派员工在那个部门工作
  • 员工信息有: 姓名 工资组成;部门分为:策划、美术、研发
  • 随机给10名员工分配部门和工资
  • 通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工)
  • 分部门显示员工信息
🍒1.10.2 实现步骤
  1. 创建10名员工,放到vector中
  2. 遍历vector容器,取出每个员工,进行随机分组
  3. 分组后,将员工部门编号作为key,具体员工作为value,放入到multimap容器中
  4. 分部门显示员工信息

案例代码:

#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <string>
#include <map>
#include <ctime>
/*
- 公司今天招聘了10个员工(ABCDEFGHIJ),10名员工进入公司之后,需要指派员工在那个部门工作
- 员工信息有: 姓名  工资组成;部门分为:策划、美术、研发
- 随机给10名员工分配部门和工资
- 通过multimap进行信息的插入  key(部门编号) value(员工)
- 分部门显示员工信息
*/
#define CEHUA  0
#define MEISHU 1
#define YANFA  2
class Worker
{
public:
  string m_Name;
  int m_Salary;
};
void createWorker(vector<Worker>&v)
{
  string nameSeed = "ABCDEFGHIJ";
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    Worker worker;
    worker.m_Name = "员工";
    worker.m_Name += nameSeed[i];
    worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000; // 10000 ~ 19999
    //将员工放入到容器中
    v.push_back(worker);
  }
}
//员工分组
void setGroup(vector<Worker>&v,multimap<int,Worker>&m)
{
  for (vector<Worker>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  {
    //产生随机部门编号
    int deptId = rand() % 3; // 0 1 2 
    //将员工插入到分组中
    //key部门编号,value具体员工
    m.insert(make_pair(deptId, *it));
  }
}
void showWorkerByGourp(multimap<int,Worker>&m)
{
  // 0  A  B  C   1  D  E   2  F G ...
  cout << "策划部门:" << endl;
  multimap<int,Worker>::iterator pos = m.find(CEHUA);
  int count = m.count(CEHUA); // 统计具体人数
  int index = 0;
  for (; pos != m.end() && index < count; pos++ , index++)
  {
    cout << "姓名: " << pos->second.m_Name << " 工资: " << pos->second.m_Salary << endl;
  }
  cout << "----------------------" << endl;
  cout << "美术部门: " << endl;
  pos = m.find(MEISHU);
  count = m.count(MEISHU); // 统计具体人数
  index = 0;
  for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
  {
    cout << "姓名: " << pos->second.m_Name << " 工资: " << pos->second.m_Salary << endl;
  }
  cout << "----------------------" << endl;
  cout << "研发部门: " << endl;
  pos = m.find(YANFA);
  count = m.count(YANFA); // 统计具体人数
  index = 0;
  for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++)
  {
    cout << "姓名: " << pos->second.m_Name << " 工资: " << pos->second.m_Salary << endl;
  }
}
int main() {
  srand((unsigned int)time(NULL));
  //1、创建员工
  vector<Worker>vWorker;
  createWorker(vWorker);
  //2、员工分组
  multimap<int, Worker>mWorker;
  setGroup(vWorker, mWorker);
  //3、分组显示员工
  showWorkerByGourp(mWorker);
  测试
  //for (vector<Worker>::iterator it = vWorker.begin(); it != vWorker.end(); it++)
  //{
  //  cout << "姓名: " << it->m_Name << " 工资: " << it->m_Salary << endl;
  //}
  system("pause");
  return 0;
}

总结:

  • 当数据以键值对形式存在,可以考虑用map 或 multimap

🕮 2总结

在代码的舞台上,C++翩翩起舞。

纵观代码的山川大地,无边的可能在眼前延展, C++,是智慧的风,吹动着科技的帆船。

用韵律的二进制,谱写着自由的交响曲, C++,是数字艺术的荣光,闪烁在信息的星空。

愿C++永远如诗,激励创造者的灵感。

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15天前
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存储 C++ 容器
C++STL(标准模板库)处理学习应用案例
【4月更文挑战第8天】使用C++ STL,通过`std:vector`存储整数数组 `{5, 3, 1, 4, 2}`,然后利用`std::sort`进行排序,输出排序后序列:`std:vector<int> numbers; numbers = {5, 3, 1, 4, 2}; std:sort(numbers.begin(), numbers.end()); for (int number : numbers) { std::cout << number << " "; }`
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26天前
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编译器 C++
C++入门指南:10分钟带你快速了解模板究竟是什么(建议收藏!!)
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11天前
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存储 算法 C++
【C++初阶】STL详解(九) priority_queue的使用与模拟实现
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11天前
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存储 算法 编译器
【C++初阶】STL详解(三)vector的介绍与使用
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11天前
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存储 编译器 C++
【C++初阶】STL详解(四)vector的模拟实现
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15天前
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程序员 C++
C++语言模板学习应用案例
C++模板实现通用代码,以适应多种数据类型。示例展示了一个计算两数之和的模板函数`add&lt;T&gt;`,可处理整数和浮点数。在`main`函数中,展示了对`add`模板的调用,分别计算整数和浮点数的和,输出结果。
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16天前
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存储 算法 C语言
【C++初阶】8. STL初阶 + String类
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27天前
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算法 C++ 容器
【C++练级之路】【Lv.10】【STL】priority_queue类和反向迭代器的模拟实现
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27天前
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C++ 容器
【C++练级之路】【Lv.9】【STL】stack类和queue类的模拟实现
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5天前
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存储 运维 监控
构建高效稳定的Docker容器监控体系
【4月更文挑战第18天】 在现代微服务架构中,Docker容器已成为部署和运行应用的标准环境。随之而来的挑战是如何有效监控这些容器的性能与健康状况,确保系统的稳定性和可靠性。本文将探讨构建一个高效稳定的Docker容器监控体系的关键技术和方法,包括日志管理、性能指标收集以及异常检测机制,旨在为运维人员提供实用的指导和建议。
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