【C++ STL】C++ STL基础

简介: 【C++ STL】C++ STL基础

vector

#include<vector>


vector是变长数组,支持随机访问,不支持在任意位置O(1)插入。为了保证效率,元素的增删一般应该在末尾进行。


  声明
    #include <vector>   头文件
    vector<int> a;    相当于一个长度动态变化的int数组
    vector<int> b[233]; 相当于第一维长233,第二位长度动态变化的int数组
    struct rec{…};
    vector<rec> c;    自定义的结构体类型也可以保存在vector中
  size/empty
size函数返回vector的实际长度(包含的元素个数),empty函数返回一个bool类型,表明vector是否为空。二者的时间复杂度都是O(1)。
所有的STL容器都支持这两个方法,含义也相同,之后我们就不再重复给出。
  clear
    clear函数把vector清空。
  迭代器
    迭代器就像STL容器的“指针”,可以用星号“*”操作符解除引用。
    一个保存int的vector的迭代器声明方法为:
    vector<int>::iterator it;
vector的迭代器是“随机访问迭代器”,可以把vector的迭代器与一个整数相加减,其行为和指针的移动类似。可以把vector的两个迭代器相减,其结果也和指针相减类似,得到两个迭代器对应下标之间的距离。
  begin/end
begin函数返回指向vector中第一个元素的迭代器。例如a是一个非空的vector,则*a.begin()与a[0]的作用相同。
所有的容器都可以视作一个“前闭后开”的结构,end函数返回vector的尾部,即第n个元素再往后的“边界”。*a.end()与a[n]都是越界访问,其中n=a.size()。
下面两份代码都遍历了vector<int>a,并输出它的所有元素。
for (int I = 0; I < a.size(); I ++) cout << a[i] << endl;
for (vector<int>::iterator it = a.begin(); it != a.end(); it ++) cout << *it << endl;
  front/back
    front函数返回vector的第一个元素,等价于*a.begin() 和 a[0]。
    back函数返回vector的最后一个元素,等价于*==a.end() 和 a[a.size() – 1]。
  push_back() 和 pop_back()
a.push_back(x) 把元素x插入到vector a的尾部。
    b.pop_back() 删除vector a的最后一个元素。

queue

#include <queue>
头文件queue主要包括循环队列queue和优先队列priority_queue两个容器。
  声明
    queue<int> q;
    struct rec{…}; queue<rec> q;  //结构体rec中必须定义小于号
    priority_queue<int> q;    // 大根堆
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> q;  // 小根堆
    priority_queue<pair<int, int>>q;
  循环队列 queue
    push 从队尾插入
    pop 从队头弹出
    front 返回队头元素
    back 返回队尾元素
  优先队列 priority_queue
    push 把元素插入堆
    pop 删除堆顶元素
    top   查询堆顶元素(最大值)

stack

#include <stack>
1
头文件stack包含栈。声明和前面的容器类似。
push 向栈顶插入
pop 弹出栈顶元素
1
2
deque
#include <deque>
1
双端队列deque是一个支持在两端高效插入或删除元素的连续线性存储空间。它就像是vector和queue的结合。与vector相比,deque在头部增删元素仅需要O(1)的时间;与queue相比,deque像数组一样支持随机访问。
[] 随机访问
begin/end,返回deque的头/尾迭代器
front/back 队头/队尾元素
push_back 从队尾入队
push_front 从队头入队
pop_back 从队尾出队
pop_front 从队头出队
clear 清空队列

set

#include <set>

头文件set主要包括set和multiset两个容器,分别是“有序集合”和“有序多重集合”,即前者的元素不能重复,而后者可以包含若干个相等的元素。set和multiset的内部实现是一棵红黑树,它们支持的函数基本相同。


声明
  set<int> s;
struct rec{…}; set<rec> s;  // 结构体rec中必须定义小于号
multiset<double> s;
size/empty/clear
  与vector类似
迭代器
set和multiset的迭代器称为“双向访问迭代器”,不支持“随机访问”,支持星号(*)解除引用,仅支持”++”和--“两个与算术相关的操作。
设it是一个迭代器,例如set<int>::iterator it;
若把it++,则it会指向“下一个”元素。这里的“下一个”元素是指在元素从小到大排序的结果中,排在it下一名的元素。同理,若把it--,则it将会指向排在“上一个”的元素。
  begin/end
  返回集合的首、尾迭代器,时间复杂度均为O(1)。
  s.begin() 是指向集合中最小元素的迭代器。
s.end() 是指向集合中最大元素的下一个位置的迭代器。换言之,就像vector一样,是一个“前闭后开”的形式。因此--s.end()是指向集合中最大元素的迭代器。
  insert
  s.insert(x)把一个元素x插入到集合s中,时间复杂度为O(logn)。
  在set中,若元素已存在,则不会重复插入该元素,对集合的状态无影响。
  find
s.find(x) 在集合s中查找等于x的元素,并返回指向该元素的迭代器。若不存在,则返回s.end()。时间复杂度为O(logn)。
  lower_bound/upper_bound
  这两个函数的用法与find类似,但查找的条件略有不同,时间复杂度为 O(logn)。
s.lower_bound(x) 查找大于等于x的元素中最小的一个,并返回指向该元素的迭代器。
s.upper_bound(x) 查找大于x的元素中最小的一个,并返回指向该元素的迭代器。
  erase
设it是一个迭代器,s.erase(it) 从s中删除迭代器it指向的元素,时间复杂度为O(logn)
设x是一个元素,s.erase(x) 从s中删除所有等于x的元素,时间复杂度为O(k+logn),其中k是被删除的元素个数。
  count
  s.count(x) 返回集合s中等于x的元素个数,时间复杂度为 O(k +logn),其中k为元素x的个数。

map

#include <map>

map容器是一个键值对key-value的映射,其内部实现是一棵以key为关键码的红黑树。Map的key和value可以是任意类型,其中key必须定义小于号运算符。


声明
  map<key_type, value_type> name;
  例如:
  map<long, long, bool> vis;
  map<string, int> hash;
  map<pair<int, int>, vector<int>> test;
  size/empty/clear/begin/end均与set类似。
  Insert/erase
  与set类似,但其参数均是pair<key_type, value_type>。
  find
  h.find(x) 在变量名为h的map中查找key为x的二元组。
  []操作符
  h[key] 返回key映射的value的引用,时间复杂度为O(logn)。
[]操作符是map最吸引人的地方。我们可以很方便地通过h[key]来得到key对应的value,还可以对h[key]进行赋值操作,改变key对应的
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