本阶段主要针对C++泛型编程和STL技术做详细讲解,探讨C++更深层的使用
黑马程序员C++学习总结【基础篇】
黑马程序员C++学习总结【核心篇】
黑马程序员C++学习总结【进阶篇】
黑马程序员C++学习总结【进阶篇】
- 一、模板
- 1.函数模板
- (1)函数模板2种使用方式:自动类型推导、显示指定类型
- (2)函数模板注意事项
- (3)普通函数与函数模板的区别
- (4)普通函数与函数模板的调用规则
- (5)模板的具体化
- 2.类模板
- (1)类模板与函数模板区别
- (2)类模板中成员函数创建时机
- (3)类模板对象做函数参数
- (4)类模板与继承
- (5)类模板成员函数类外实现
- (6)类模板分文件编写
- (7)类模板与友元
- 二、生成随机数
- 三、STL(Standard Template Library / 标准模板库)
- 1.容器算法迭代器初识
- (1)vector存放内置数据类型
- (2)Vector存放自定义数据类型
- (3)Vector容器嵌套容器
- 2.STL中常用容器
- (1)string容器
- c语言中字符串定义方法
- string构造函数
- string赋值操作
- string字符串拼接
- string查找和替换
- string字符串比较
- string字符存取
- string插入和删除
- string子串
- (2)vector容器
- vector构造函数
- vector赋值操作
- vector容量和大小
- vector插入和删除
- vector数据存取
- vector互换容器
- vector预留空间
- (3)deque容器
- deque构造函数
- deque赋值操作
- deque大小操作
- deque 插入和删除
- deque 数据存取
- deque 排序
- (4)stack容器
- (5)queue 容器
- (6)list容器
- list构造函数
- list 赋值和交换
- list 大小操作
- list 插入和删除
- list 数据存取
- list 反转和排序
- (7)set/ multiset 容器
- set构造和赋值
- set大小和交换
- set插入和删除
- set查找和统计
- set和multiset区别
- pair对组创建
- set容器排序(仿函数 or 回调函数)
- (8)map/ multimap容器
- map构造和赋值
- map大小和交换
- map插入和删除
- map查找和统计
- map容器排序
- 3.员工分组案例
- 4.STL- 函数对象(仿函数)
- 5.谓词(手搓)
- (1)一元谓词
- (2)二元谓词
- 6.内建函数对象(仿函数)
- (1)算术仿函数
- (2)关系仿函数(谓词)
- (3)逻辑仿函数
- 7.常用算法
- (1)常用遍历算法
- for_each
- transform
- (2)常用查找算法
- find
- find_if
- adjacent_find
- binary_search
- count
- count_if
- (3)常用排序算法
- sort
- random_shuffle
- merge
- reverse
- (4)常用拷贝和替换算法
- copy
- replace
- replace_if
- swap
- (5)常用算术生成算法
- accumulate
- fill
- (6)常用集合算法
- set_intersection
- set_union
- set_difference
一、模板
C++另一种编程思想称为 泛型编程 ,主要利用的技术就是模板。模板就是建立通用的模具,大大提高复用性。C++提供两种模板机制:函数模板和类模板。
模板的特点:
- 模板不可以直接使用,它只是一个框架
- 模板的通用并不是万能的
1.函数模板
建立一个通用函数,其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定,用一个虚拟的(数据)类型T来代表。语法格式template<typename T> //函数声明或定义
。
解释:
- template — 关键字 template,声明创建模板
- typename — 表面其后面的符号是一种数据类型,可以用class代替
- T — 通用的数据类型,名称可以替换,通常为大写字母
(1)函数模板2种使用方式:自动类型推导、显示指定类型
//利用模板提供通用的交换函数
//函数模板利用关键字 template
template<typename T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//模板的目的是为了提高复用性,将类型参数化
void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
//使用函数模板有两种方式:自动类型推导、显示指定类型
//利用模板实现交换
//1、自动类型推导
mySwap(a, b);
//2、显示指定类型
mySwap<int>(a, b);
}
(2)函数模板注意事项
注意事项:
- 自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
- 模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用
//利用模板提供通用的交换函数
template<class T>
void mySwap(T& a, T& b)
{
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
// 1、自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
char c = 'c';
mySwap(a, b); // 正确,可以推导出一致的T
//mySwap(a, c); // 错误,推导不出一致的T类型
}
// 2、模板必须要确定出T的数据类型,才可以使用
template<class T>
void func()
{
cout << "func 调用" << endl;
}
void test02()
{
//func(); //错误,模板不能独立使用,必须确定出T的类型
func<int>(); //利用显示指定类型的方式,给T一个类型,才可以使用该模板
}
(3)普通函数与函数模板的区别
普通函数与函数模板区别:
- 普通函数调用时可以发生自动类型转换(隐式类型转换)
- 函数模板调用时,如果利用自动类型推导,不会发生隐式类型转换
- 如果利用显示指定类型的方式,可以发生隐式类型转换
//普通函数
int myAdd01(int a, int b)
{
return a + b;
}
//函数模板
template<class T>
T myAdd02(T a, T b)
{
return a + b;
}
//使用函数模板时,如果用自动类型推导,不会发生自动类型转换,即隐式类型转换
void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
char c = 'c';
cout << myAdd01(a, c) << endl; //正确,将char类型的'c'隐式转换为int类型 'c' 对应 ASCII码 99,最后输出109
//myAdd02(a, c); // 报错,使用自动类型推导时,不会发生隐式类型转换
//自动类型推导,必须推导出一致的数据类型T,才可以使用
myAdd02<int>(a, c); //正确,如果用显示指定类型,可以发生隐式类型转换,最后输出109
}
建议使用显示指定类型的方式,调用函数模板,因为可以自己确定通用类型T
(4)普通函数与函数模板的调用规则
调用规则如下:
- 如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数
- 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
- 函数模板也可以发生重载
- 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
- 既然提供了函数模板,最好就不要提供普通函数,否则容易出现二义性
//普通函数与函数模板调用规则
void myPrint(int a, int b)
{
cout << "调用的普通函数" << endl;
}
template<typename T>
void myPrint(T a, T b)
{
cout << "调用的模板" << endl;
}
//模板函数重载
template<typename T>
void myPrint(T a, T b, T c)
{
cout << "调用重载的模板" << endl;
}
void test01()
{
//1、如果函数模板和普通函数都可以实现,优先调用普通函数
// 注意 如果告诉编译器:普通函数是有的,但只是声明没有实现void myPrint(int a, int b);或者不在当前文件内实现,就会报错找不到,而不会去调用模板。
int a = 10;
int b = 20;
myPrint(a, b); //调用普通函数
//2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板
myPrint<>(a, b); //调用函数模板
//3、函数模板也可以发生重载
int c = 30;
myPrint(a, b, c); //调用重载的函数模板
//4、 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板
char c1 = 'a';
char c2 = 'b';
myPrint(c1, c2); //调用函数模板,虽然普通函数可以隐式转换,但编译器觉得麻烦,直接调用模板了
}
(5)模板的具体化
- 利用具体化的模板,可以解决自定义类型的通用化
- 学习模板并不是为了写模板,而是在STL能够运用系统提供的模板
// 模板存在局限性,模板的通用性并不是万能的
#include<iostream>
using namespace std;
#include <string>
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
//普通函数模板
//在上述代码中,如果T的数据类型传入的是像Person这样的自定义数据类型,也无法正常运行
template<class T>
bool myCompare(T& a, T& b)
{
if (a == b)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
//具体化,显示具体化的原型和参数,以template<>开头,并通过名称来指出类型
//具体化优先于常规模板
template<> bool myCompare(Person &p1, Person &p2)
{
if ( p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
void test01()
{
int a = 10;
int b = 20;
//内置数据类型可以直接使用通用的函数模板
bool ret = myCompare(a, b);
if (ret)
{
cout << "a == b " << endl;
}
else
{
cout << "a != b " << endl;
}
}
void test02()
{
Person p1("Tom", 10);
Person p2("Tom", 10);
//自定义数据类型,不会调用普通的函数模板
//可以创建具体化的Person数据类型的模板,用于特殊处理这个类型
bool ret = myCompare(p1, p2);
if (ret)
{
cout << "p1 == p2 " << endl;
}
else
{
cout << "p1 != p2 " << endl;
}
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
2.类模板
类模板作用:建立一个通用类,类中的成员 数据类型可以不具体制定,用一个虚拟的类型来代表。语法格式template<typename T> 类
,和函数模板差在template<typename T>
后面是类而不是函数。typename 可以用class代替;T可以替换为大写字母。
(1)类模板与函数模板区别
- 类模板没有自动类型推导的使用方式,必须使用显示指定类型的方式
- 类模板在模板参数列表中可以有默认参数
#include <string>
//类模板
//类模板在模板参数列表中可以有默认参数class AgeType = int
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:
Person(NameType name, AgeType age)
{
this->mName = name;
this->mAge = age;
}
void showPerson()
{
cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
}
public:
NameType mName;
AgeType mAge;
};
//1、类模板没有自动类型推导的使用方式
void test01()
{
// Person p("孙悟空", 1000); // 错误 类模板使用时候,不可以用自动类型推导
Person <string ,int>p("孙悟空", 1000); //必须使用显示指定类型的方式,使用类模板
p.showPerson();
}
//2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数
void test02()
{
Person <string> p("猪八戒", 999); //类模板中的模板参数列表 可以指定默认参数
//eg:class AgeType = int在调用时就不用显式指定,若调用指定,则按调用时的走。
p.showPerson();
}
(2)类模板中成员函数创建时机
类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的:
- 普通类中的成员函数一开始就可以创建
- 类模板中的成员函数在调用时才创建
(3)类模板对象做函数参数
类模板实例化出的对象,向函数传参的方式
一共有三种传入方式:
- 指定传入的类型 — 直接显示对象的数据类型
- 参数模板化 — 将对象中的参数变为模板进行传递
- 整个类模板化 — 将这个对象类型 模板化进行传递
#include <string>
//类模板
template<class NameType, class AgeType = int>
class Person
{
public:
Person(NameType name, AgeType age)
{
this->mName = name;
this->mAge = age;
}
void showPerson()
{
cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl;
}
public:
NameType mName;
AgeType mAge;
};
//1、指定传入的类型 推荐使用
void printPerson1(Person<string, int> &p)
{
p.showPerson();
}
void test01()
{
Person <string, int >p("孙悟空", 100);
printPerson1(p);
}
//2、参数模板化 函数模板和类模板的结合 不推荐
template <class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2>&p)
{
p.showPerson();
cout << "T1的类型为: " << typeid(T1).name() << endl; //typeid(T1).name()用于查看T1的数据类型 输出string
cout << "T2的类型为: " << typeid(T2).name() << endl; //输出int
}
void test02()
{
Person <string, int >p("猪八戒", 90);
printPerson2(p);
}
//3、整个类模板化 函数模板和类模板的结合 不推荐
template<class T>
void printPerson3(T & p)
{
cout << "T的类型为: " << typeid(T).name() << endl; //输出class person
p.showPerson();
}
void test03()
{
Person <string, int >p("唐僧", 30);
printPerson3(p);
}
(4)类模板与继承
- 当子类继承的父类是一个类模板时,子类在声明的时候,要指定出父类中T的类型
- 如果不指定,编译器无法给子类分配内存
- 如果想灵活指定出父类中T的类型,子类也需变为类模板
template<class T>
class Base
{
T m;
};
//class Son:public Base //错误,c++编译需要给子类分配内存,必须知道父类中T的类型才可以向下继承
class Son :public Base<int> //必须指定一个类型
{
};
void test01()
{
Son c;
}
//类模板继承类模板 ,可以用T2指定父类中的T类型
template<class T1, class T2>
class Son2 :public Base<T2>
{
public:
Son2()
{
cout << typeid(T1).name() << endl;
cout << typeid(T2).name() << endl;
}
T1 obj;
};
void test02()
{
Son2<int, char> child1;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
(5)类模板成员函数类外实现
//类模板中成员函数类外实现
#include <string>
//定义类模板
template<class T1, class T2>
class Person {
public:
//成员函数类内声明
Person(T1 name, T2 age);
void showPerson();
public:
T1 m_Name;
T2 m_Age;
};
//构造函数 类外实现
//Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age)中
//Person::强调是Person作用域下的构造函数
//<T1, T2>强调是类模板,Person::Person(T1 name, T2 age)成普通类成员函数的类外实现
//template<class T1, class T2>告诉编译器T1 T2是啥
template<class T1, class T2>
Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age) {
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
//成员函数 类外实现
类模板中成员函数类外实现时,需要加上模板参数列表
template<class T1, class T2>
void Person<T1, T2>::showPerson() {
cout << "姓名: " << this->m_Name << " 年龄:" << this->m_Age << endl;
}
void test01()
{
Person<string, int> p("Tom", 20);
p.showPerson();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
(6)类模板分文件编写
类模板中成员函数创建时机是在调用阶段,导致分文件编写时链接不到
解决方式:
- 解决方式1:直接包含实现.cpp源文件
**person.h中代码:** #pragma once #include <iostream> using namespace std; #include <string> template<class T1, class T2> class Person { public: Person(T1 name, T2 age); void showPerson(); public: T1 m_Name; T2 m_Age; };
**person.cpp中代码:** #include "person.h" //构造函数 类外实现 template<class T1, class T2> Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } //成员函数 类外实现 template<class T1, class T2> void Person<T1, T2>::showPerson() { cout << "姓名: " << this->m_Name << " 年龄:" << >this->m_Age << endl; }
**主函数.cpp** #include "person.cpp" //解决方式1,包含cpp源文件 void test01() { Person<string, int> p("Tom", 10); p.showPerson(); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
- 解决方式2:将声明(,h)和实现(.cpp)写到同一个文件中,并更改后缀名为.hpp,hpp是约定俗成的名称,并不是强制(一般看到hpp就认为是模板的分文件编写)
**person.hpp中代码:** #pragma once #include <iostream> using namespace std; #include <string> template<class T1, class T2> class Person { public: Person(T1 name, T2 age); void showPerson(); public: T1 m_Name; T2 m_Age; }; //构造函数 类外实现 template<class T1, class T2> Person<T1, T2>::Person(T1 name, T2 age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } //成员函数 类外实现 template<class T1, class T2> void Person<T1, T2>::showPerson() { cout << "姓名: " << this->m_Name << " 年龄:" << >this->m_Age << endl; }
**主函数.cpp** #include "person.hpp" void test01() { Person<string, int> p("Tom", 10); p.showPerson(); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }
- 主流的解决方式是第二种,将类模板成员函数声明、实现写到一起,并将后缀名改为.hpp
(7)类模板与友元
- 全局函数类内实现 - 直接在类内声明友元即可(建议全局函数做类内实现,用法简单,而且编译器可以直接识别).
- 全局函数类外实现 - 需要提前让编译器知道全局函数的存在.
#include <string>
//2、全局函数配合友元 类外实现 - 先做函数模板声明,下方在做函数模板定义,在做友元
template<class T1, class T2> class Person;
//全局函数类外实现 如果声明了函数模板,可以将实现写到后面,否则需要将实现体写到类的前面让编译器提前看到
//template<class T1, class T2> void printPerson2(Person<T1, T2> & p);
//类外定义
template<class T1, class T2>
void printPerson2(Person<T1, T2> & p)
{
cout << "类外实现 ---- 姓名: " << p.m_Name << " 年龄:" << p.m_Age << endl;
}
template<class T1, class T2>
class Person
{
//1、全局函数配合友元 类内实现
friend void printPerson(Person<T1, T2> & p)
{
cout << "姓名: " << p.m_Name << " 年龄:" << p.m_Age << endl;
}
//全局函数配合友元 类外实现
//不加<>为普通友元函数声明,而上方定义为模板函数,为保持一致,加空模板参数列表<>
friend void printPerson2<>(Person<T1, T2> & p);
public:
Person(T1 name, T2 age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
private:
T1 m_Name;
T2 m_Age;
};
//1、全局函数在类内实现
void test01()
{
//因为是全局函数,所以不用写作用域Person::
Person <string, int >p("Tom", 20);
printPerson(p);
}
//2、全局函数在类外实现
void test02()
{
Person <string, int >p("Jerry", 30);
printPerson2(p);
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
二、生成随机数
#include<ctime>
//随机数种子
srand((unsigned int)time(NULL));
int score = rand() % 41 + 60; // 60 ~ 100
//rand() % 41 结果是0~40
三、STL(Standard Template Library / 标准模板库)
STL的诞生
- 长久以来,软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
- C++的面向对象和泛型编程思想,目的就是复用性的提升
- 大多情况下,数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作
- 为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL
STL基本概念
- STL(Standard Template Library,标准模板库)
- STL 从广义上分为: 容器(container)、算法(algorithm)、迭代器(iterator)
- 容器和算法之间通过迭代器进行无缝连接。
- STL 几乎所有的代码都采用了模板类(容器、迭代器)或者模板函数(算法)
STL六大组件
STL大体可细分为六大组件,分别是:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配置器
- 容器:各种数据结构,如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。
- 算法:各种常用的算法,如sort、find、copy、for_each等
- 迭代器:扮演了容器与算法之间的胶合剂。
- 仿函数:行为类似函数,可作为算法的某种策略(括号的函数重载)。
- 适配器:一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。
- 空间配置器:负责空间的配置与管理。
容器
STL容器就是将运用最广泛的一些数据结构实现出来。常用的数据结构:数组, 链表,树, 栈, 队列, 集合, 映射表 等
这些容器分为序列式容器和关联式容器两种:
- 序列式容器:强调值的排序,序列式容器中的每个元素均有固定的位置。
- 关联式容器:二叉树结构,各元素之间没有严格的物理上的顺序关系
算法
有限的步骤,解决逻辑或数学上的问题,这一门学科我们叫做算法(Algorithms)。
算法分为:质变算法和非质变算法。
- 质变算法:是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝,替换,删除等等
- 非质变算法:是指运算过程中不会更改区间内的元素内容,例如查找、计数、遍历、寻找极值等等
迭代器
容器和算法之间粘合剂,提供一种方法,使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素,而又无需暴露该容器的内部表示方式。
每个容器都有自己专属的迭代器,迭代器使用非常类似于指针,初学阶段我们可以先理解迭代器为指针。
迭代器种类:
种类 功能 支持运算 输入迭代器 对数据的只读访问 只读,支持++、==、!= 输出迭代器 对数据的只写访问 只写,支持++ 前向迭代器 读写操作,并能向前推进迭代器 读写,支持++、==、!= 双向迭代器 读写操作,并能向前和向后操作 读写,支持++、–, 随机访问迭代器 读写操作,可以以跳跃的方式访问任意数据,功能最强的迭代器 读写,支持++、–、[n]、-n、<、<=、>、>= 常用的容器中迭代器种类为双向迭代器,和随机访问迭代器
1.容器算法迭代器初识
容器: vector
算法: for_each
迭代器: vector<int>::iterator
(1)vector存放内置数据类型
#include <vector>
#include <algorithm>
//回调函数
//回调函数就是一个被作为参数传递的函数。该函数作为第三个参数被传入到了for_each当中
void MyPrint(int val)
{
cout << val << endl;
}
void test01() {
//创建vector容器对象,并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型
//STL中最常用的容器为Vector,可以理解为数组
vector<int> v;
//向容器中放数据 尾插法
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
//每一个容器都有自己的迭代器,迭代器是用来遍历容器中的元素
//v.begin()返回迭代器,这个迭代器指向容器中第一个数据
//v.end()返回迭代器,这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置
//vector<int>::iterator 拿到vector<int>这种容器的迭代器类型
vector<int>::iterator pBegin = v.begin();
vector<int>::iterator pEnd = v.end();
//第一种遍历方式:
while (pBegin != pEnd) {
cout << *pBegin << endl;
pBegin++;
}
//第二种遍历方式:
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << endl;
}
cout << endl;
//第三种遍历方式:
//使用STL提供标准遍历算法for_each 头文件 algorithm
for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
(2)Vector存放自定义数据类型
#include <vector>
#include <string>
//自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age) {
mName = name;
mAge = age;
}
public:
string mName;
int mAge;
};
//存放对象
void test01() {
vector<Person> v;
//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
for (vector<Person>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//iterator相当于指向Person数据类型的指针
//技巧:(*it)的结果为vector<Person>::iterator it中的<Person>
cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl;
}
}
//放对象指针
void test02() {
//定义一个指针类型
vector<Person*> v;
//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
Person p5("eee", 50);
//传回地址
v.push_back(&p1);
v.push_back(&p2);
v.push_back(&p3);
v.push_back(&p4);
v.push_back(&p5);
for (vector<Person*>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//iterator it为二级指针
//技巧:(*it)的结果为vector<Person*>::iterator it中的<Person*>,还是一个指针
Person * p = (*it);
cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl;
}
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
(3)Vector容器嵌套容器
#include <vector>
//容器嵌套容器,类似二维数组
void test01() {
//大容器 v;
vector< vector<int> > v;
//小容器 v1 v2 v3 v4 ;
vector<int> v1;
vector<int> v2;
vector<int> v3;
vector<int> v4;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
v1.push_back(i + 1);
v2.push_back(i + 2);
v3.push_back(i + 3);
v4.push_back(i + 4);
}
//将小容器元素插入到大容器vector v中
v.push_back(v1);
v.push_back(v2);
v.push_back(v3);
v.push_back(v4);
for (vector<vector<int>>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
//*(it)为vector<int>,小容器
for (vector<int>::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {
*(vit)为<int>,具体的值
cout << *vit << " ";
}
cout << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
2.STL中常用容器
(1)string容器
本质:
- string是C++风格的字符串,而string本质上是一个类
string和char * 区别:
- char * 是一个指针(C风格)
- 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。(C++风格)
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
c语言中字符串定义方法
- 直接初始化字符数组
char str[] = "Hello, world!"; //数组的大小会自动包含字符串的长度加上末尾的空字符
- 指定数组大小
char str[13] = "Hello, world!"; //13为"Hello, world!" 和末尾的空字符长度总和
- 动态分配内存
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//首先使用malloc分配了足够的内存来存储 "Hello, world!" 和末尾的空字符
char *str = malloc(13 * sizeof(char));
if (str != NULL) {
//使用strcpy函数将字符串复制到分配的内存中
strcpy(str, "Hello, world!");
free(str); //使用完动态分配的内存后,要使用 free 函数释放它。
str = NULL; // 将指针设为 NULL,避免悬挂指针
} else {
// 内存分配失败的处理
// 例如,打印错误消息并退出程序
printf("Memory allocation failed!\n");
return 1;
}
- 使用指针直接指向字符串字面量
char *str = "Hello, world!"; //str 是一个指向字符串字面量 "Hello, world!" 的指针
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C风格字符串s初始化string(const string& str);
//拷贝构造函数: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,重复输出n个char c
#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(C++下)
cout << "str2 = " << s2 << endl;
string s3(s2); //调用拷贝构造函数
cout << "str3 = " << s3 << endl;
string s4(5, 'a');
cout << "str3 = " << s3 << endl; //输出:aaaaa
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
string赋值操作
赋值的函数原型:
重载=:
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成员函数assign:
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
void test01()
{
//str1-str7与上述描述一一对应
//string的赋值方式很多,'operator=' 这种方式是比较实用的
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;
//assign为string类的成员函数
string str4;
str4.assign("hello c++");
cout << "str4 = " << str4 << endl;
string str5;
str5.assign("hello c++",5);
cout << "str5 = " << str5 << endl; //输出:hello
string str6;
str6.assign(str5);
cout << "str6 = " << str6 << endl;
string str7;
str7.assign(5, 'x');
cout << "str7 = " << str7 << endl;//输出:xxxxx
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
string字符串拼接
实现在字符串末尾拼接字符串
函数原型:
重载+=:
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+=操作符成员函数append:
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
//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;
}
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,从pos开始查找int find(const char* s, int pos = 0) const;
查找s第一次出现位置,从pos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strstring& replace(int pos, int n,const char* s);
替换从pos开始的n个字符为字符串s
void test01()
{
//查找
string str1 = "abcdefgde";
int pos = str1.find("de"); //输出:3
if (pos == -1)
{
cout << "未找到" << endl;
}
else
{
cout << "pos = " << pos << endl;
}
pos = str1.rfind("de"); //输出:7
cout << "pos = " << pos << endl;
}
void test02()
{
//替换
string str1 = "abcdefgde";
str1.replace(1, 3, "1111"); //输出:a1111efgde
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(不管啥方向,返回的int仍是从左往右的值)
- 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
string字符串比较
比较方式:
字符串比较是按字符的ASCII码逐个字符进行对比
- = 返回 0
- > 返回 1
- < 返回 -1
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
函数原型:
int compare(const string &s) const;
与字符串s比较(C++风格:string类的一个对象)int compare(const char *s) const;
与字符串s比较(C风格:就是单纯的双引号字符串)
//字符串比较
void test01()
{
string s1 = "hello";
string s2 = "aello";
int ret = s1.compare(s2); //返回-1,输出:s1 小于 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;
}
}
string字符存取
string中单个字符存取方式有两种:
string字符串中单个字符存取有两种方式,利用 [ ] 或 at
char& operator[](int n);
通过[ ]方式取字符char& at(int n);
通过at方法获取字符
void test01()
{
string str = "hello world";
for (int i = 0; i < str.size(); i++)
{
cout << str[i] << " ";//输出:hello world
}
cout << endl;
for (int i = 0; i < str.size(); i++)
{
cout << str.at(i) << " ";//输出:hello world
}
cout << endl;
//字符修改
str[0] = 'x';//输出:xello world
str.at(1) = 'x';//输出:xxllo world
cout << str << endl;
}
string插入和删除
函数原型:
string& insert(int pos, const char* s);
在指定位置插入字符串string& insert(int pos, const string& str);
在指定位置插入字符串string& insert(int pos, int n, char c);
在指定位置插入n个字符cstring& erase(int pos, int n = npos);
删除从Pos开始的n个字符(插入和删除的起始下标都是从0开始)
//字符串插入和删除
void test01()
{
string str = "hello";
str.insert(1, "111");
cout << str << endl;//输出:h111ello
str.erase(1, 3); //从1号位置开始3个字符
cout << str << endl;//输出:hello
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
string子串
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
void test01()
{
string str = "abcdefg";
string subStr = str.substr(1, 3);//输出:bcd
cout << "subStr = " << subStr << endl;
//demo:通过邮箱获取姓名
string email = "hello@sina.com";
int pos = email.find("@"); //pos=5
string username = email.substr(0, pos);
cout << "username: " << username << endl;//输出:hello
}
(2)vector容器
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。
- 前端封闭,尾端开放,支持尾插和尾删操作。
- vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器
vector构造函数
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。
#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 默认构造函数
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());//将v1[begin(), end())区间中的元素拷贝给v2
printVector(v2);
vector<int> v3(10, 100);//构造函数将10个100拷贝给v3
printVector(v3);
vector<int> v4(v3); //拷贝构造函数
printVector(v4);
}
vector赋值操作
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。assign(n, elem);
将n个elem拷贝赋值给本身。
#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; //=重载
printVector(v2);
vector<int>v3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end());//成员函数assign把v1从头(闭)到尾+1(开)赋值给v3
printVector(v3);
vector<int>v4;
v4.assign(10, 100); //成员函数assign赋值10个100
printVector(v4);
}
vector容量和大小
函数原型:
empty();
判断容器是否为空capacity();
容器的容量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0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);
重载版本: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
#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); //输出0123456789
if (v1.empty())
{
cout << "v1为空" << endl;
}
else
{
cout << "v1不为空" << endl;
cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl; //输出13/16(不同编译器结果不同)
cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;//输出10
}
//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);
printVector(v1); //输出:01234567891010101010
//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);//输出:01234
}
vector插入和删除
函数原型:
push_back(ele);
尾插: 尾部插入元素elepop_back();
尾删: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eleinsert(const_iterator pos, int count,ele);
迭代器指向位置pos插入count个元素eleerase(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
- 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
#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); //输出:10 20 30 40 50
//尾删
v1.pop_back(); //输出:10 20 30 40
printVector(v1);
//插入
v1.insert(v1.begin(), 100);
printVector(v1); //输出:100 10 20 30 40
v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
printVector(v1); //输出:1000 1000 100 10 20 30 40
//删除
v1.erase(v1.begin());
printVector(v1); //输出:1000 100 10 20 30 40
//清空
v1.erase(v1.begin(), v1.end());
v1.clear();
printVector(v1); //输出空
}
vector数据存取
除了用迭代器(*it)获取vector容器中元素,[ ]和at也可以
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
#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] << " "; //输出:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}
cout << endl;
for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
cout << v1.at(i) << " "; //输出:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}
cout << endl;
cout << "v1的第一个元素为: " << v1.front() << endl; //输出:0
cout << "v1的最后一个元素为: " << v1.back() << endl; //输出:9
}
vector互换容器
函数原型:
swap(vec);
将vec与本身的元素互换
#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); //输出:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
vector<int>v2;
for (int i = 10; i > 0; i--)
{
v2.push_back(i);
}
printVector(v2); //输出:10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
//互换容器
cout << "互换后" << endl;
v1.swap(v2);
printVector(v1); //输出:10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
printVector(v2); //输出:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}
//swap可以使两个容器互换,可以达到实用的收缩内存效果
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; //输出:138255
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;//输出:100000
v.resize(3);
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl; //输出:138255 动态分配的总容量并没有变
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;//输出:3
//收缩内存
vector<int>(v).swap(v); //拷贝构造匿名对象 vector<int>(v) ,其容量和大小均为3,且执行完后立马释放
//把匿名对象和上面容量为138255,大小为3的对象交换
//执行完这行后,v的容量和大小均变为3
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;//输出:3
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;
}//输出:3
vector预留空间
如果数据量较大,可以一开始利用reserve预留空间
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,预留位置不初始化,元素不可访问。
#include <vector>
void test01()
{
vector<int> v;
//预留空间
v.reserve(100000);
int num = 0;
int* p = NULL;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
//动态扩容是另起炉灶重新找内存空间,而不是在原有空间一直扩充
//所以可通过容器首元素地址判断有没有新进行动态扩容
v.push_back(i);
if (p != &v[0]) {
p = &v[0];
num++;
}
}
cout << "num:" << num << endl; //如果不预留空间,输出30(不同个体可能会有出入);预留内存后,输出变为1
}
(3)deque容器
功能:
- 双端数组,可以对头端 / 尾端进行插入删除操作
deque与vector区别:
- vector是单端数组,对于头部的插入删除效率低,需要把数据整体向后移,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
- vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关
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
deque构造函数
函数原型:
deque<T>
deque<int> d;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
#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d)
{
//const deque<int>& d变为const只读状态,相应的迭代器也要适配变为const
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());//构造函数将d1[beg, end)区间中的元素拷贝给d2。
printDeque(d2);
deque<int>d3(10,100); // 构造函数将10个100拷贝给d3
printDeque(d3);
deque<int>d4 = d3;//拷贝构造函数
printDeque(d4);
}
deque赋值操作
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
#include <deque>
void printDeque(const deque<int>& d)
{
//const deque<int>& d变为const只读状态,相应的迭代器也要适配变为const
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;//重载运算符=
printDeque(d2);
deque<int>d3;
d3.assign(d1.begin(), d1.end());//成员函数assign:将d1[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给d3。
printDeque(d3);
deque<int>d4;
d4.assign(10, 100);//成员函数assign:将10个100拷贝赋值给d4
printDeque(d4);
}
deque大小操作
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0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。
- deque没有容量的概念,通过中控器不断分配内存,不存在上限
- 判断是否为空 — empty
- 返回元素个数 — size
- 重新指定个数 — resize
#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); //输出: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
//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; //输出10
}
//重新指定大小
d1.resize(15, 1);
printDeque(d1);//输出:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1
d1.resize(5);//输出: 0 1 2 3 4
printDeque(d1);
}
deque 插入和删除
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(插入和删除提供的位置pos是迭代器!):
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。
#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); //输出:200 100 10 20
//尾删
d.pop_back(); //输出:200 100 10
//头删
d.pop_front(); //输出:100 10
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); //输出:200 100 10 20
d.insert(d.begin(), 1000);
printDeque(d); //输出:1000 200 100 10 20
d.insert(d.begin(), 2,10000);
printDeque(d);//输出:10000 10000 1000 200 100 10 20
deque<int>d2;
d2.push_back(1);
d2.push_back(2);
d2.push_back(3); // 1 2 3
d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
printDeque(d); //输出:1 2 3 10000 10000 1000 200 100 10 20
}
//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); //输出:200 100 10 20
d.erase(d.begin());
printDeque(d);//输出:100 10 20
d.erase(d.begin(), d.end());//输出空
d.clear();
printDeque(d);
}
deque 数据存取
除了用迭代器(*it)获取deque容器中元素,[ ]和at也可以
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
#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] << " "; //输出:200 100 10 20
}
cout << endl;
for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
cout << d.at(i) << " ";//输出:200 100 10 20
}
cout << endl;
cout << "front:" << d.front() << endl;//输出:200
cout << "back:" << d.back() << endl;//输出:20
}
deque 排序
利用算法实现对deque容器进行排序,sort算法(从小到大排序)非常实用,使用时包含头文件algorithm即可。
算法:
sort(iterator beg, iterator end)
//对beg和end区间内元素进行排序
#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); //输出:200 100 10 20
sort(d.begin(), d.end());
printDeque(d);//输出:10 20 100 200
}
(4)stack容器
- 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(遍历是一种非质变算法,而栈只有弹出top,才能进行遍历。而弹出类似于删除,本身质变)
- 栈中进入数据称为 — 入栈
push
栈中弹出数据称为 — 出栈pop
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
#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);
//仅仅是输出栈中的值,不是遍历。输完后,栈为空。
//逐个输出30 20 10
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;//输出0
}
(5)queue 容器
- 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
queue 常用接口
功能描述:队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
#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;
}
(6)list容器
STL中List和vector是两个最常被使用的容器,各有优缺点。
- 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,双向指的是元素1.next->元素2地址,元素2.prev->元素1地址;循环即第一个元素的prev指向最后一个元素地址,最后一个元素的next指向第一个元素地址) - 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。
- 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。
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构造函数
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。
#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);
//10 20 30 40
printList(L1);
//10 20 30 40
list<int>L2(L1.begin(),L1.end());
printList(L2);
//10 20 30 40
list<int>L3(L2);
printList(L3);
//1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
list<int>L4(10, 1000);
printList(L4);
}
list 赋值和交换
函数原型:
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。list& operator=(const list &lst);
重载等号操作符swap(lst);
将lst与本身的元素互换。
#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); //10 20 30 40
//赋值
list<int>L2;
L2 = L1;
printList(L2);//10 20 30 40
list<int>L3;
L3.assign(L2.begin(), L2.end());
printList(L3);//10 20 30 40
list<int>L4;
L4.assign(10, 100);
printList(L4);// 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
}
//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);//10 20 30 40
printList(L2);// 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
cout << endl;
L1.swap(L2);
cout << "交换后: " << endl;
printList(L1);// 100 100 100 100 100 100
printList(L2);//10 20 30 40
}
list 大小操作
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0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。
#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; //4
}
//重新指定大小
L1.resize(10);
printList(L1);//10 20 30 40 0 0 0 0 0 0
L1.resize(2);
printList(L1);//10 20
}
list 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。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();
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。
#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);//300 200 100 10 20 30
//尾删
L.pop_back();
printList(L);//300 200 100 10 20
//头删
L.pop_front();
printList(L);//200 100 10 20
//插入
list<int>::iterator it = L.begin();
L.insert(++it, 1000);
printList(L); //200 1000 100 10 20
//删除
it = L.begin();
L.erase(++it);
printList(L);//200 100 10 20
//移除
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
L.push_back(10000);
printList(L);//200 100 10 20 10000 10000 10000
L.remove(10000);
printList(L);//200 100 10 20
//清空
L.clear();
printList(L);//空
}
list 数据存取
list容器中不可以通过 [ ] 或者 at 方式访问数据
函数原型:
front();
返回第一个元素。back();
返回最后一个元素。
#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);
//list容器迭代器为双向的,不支持随机访问 []、at存在跳跃访问
//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;//10
cout << "最后一个元素为: " << L1.back() << endl;//40
//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;如果+1正确,那就可能冒出来+2、+3...等操作
}
it++;//正确,
list 反转和排序
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:
L.reverse();
反转链表L.sort();
链表排序
void printList(const list<int>& L) {
for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//回调函数
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);//90 30 20 70
//反转容器的元素
L.reverse();
printList(L);//70 20 30 90
//排序
//这要加L.否则报错
//所有不支持随机访问迭代器的容器,不可以使用标准算法
//不支持随机访问迭代器的容器,内部会提供一些对应的算法。
L.sort(); //默认的排序规则 从小到大
printList(L);//20 30 70 90
L.sort(myCompare); //指定规则,从大到小
printList(L);//90 70 30 20
}
(7)set/ multiset 容器
set/multiset属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现,所有元素都会在插入时自动被排序(从小到大)。
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
set.insert();
中insert
返回值类型为对组Pairib
,Pairib=pair(iterator,bool)
,iterator
,bool
成对出现。iterator
表示插值的位置,bool
表示插值成功与否。multiset.insert();
返回值类型为迭代器iterator
,因此不会检测插入值是否重复。
set构造和赋值
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。
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
#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);//10 20 30 40
//赋值
set<int>s3;
s3 = s2;
printSet(s3);
}
set大小和交换
统计set容器大小以及交换set容器。set容器不允许插入相同的值,所以没有resize操作,因为若resize值超过现在的size,编译器会默认补0,违反上述原则。
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
#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; //4
}
}
//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);//10 20 30 40
printSet(s2);//100 200 300 400
cout << endl;
cout << "交换后" << endl;
s1.swap(s2);
printSet(s1);//100 200 300 400
printSet(s2);//10 20 30 40
}
set插入和删除
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。
#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);//10 20 30 40
//删除
s1.erase(s1.begin());
printSet(s1);//20 30 40
s1.erase(30);
printSet(s1);//20 40
//清空
//s1.erase(s1.begin(), s1.end());
s1.clear();
printSet(s1);//空
}
set查找和统计
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,对于set返回0或1
#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 返回迭代器类型set<int>::iterator
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; //1
}
set和multiset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
set.insert();
中insert
返回值类型为对组Pairib
,Pairib=pair(iterator,bool)
,iterator
,bool
成对出现。iterator
表示插值的位置,bool
表示插值成功与否。multiset.insert();
返回值类型为迭代器iterator
,因此不会检测插入值是否重复。
#include <set>
//set和multiset区别
void test01()
{
set<int> s;
pair<set<int>::iterator, bool> ret = s.insert(10);
//输出:第一次插入成功!
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);
//输出:第二次插入失败!
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 << " "; //输出:10 10
}
cout << endl;
}
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 );
#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; //姓名:Tom 年龄:20
pair<string, int> p2 = make_pair("Jerry", 10);
cout << "姓名: " << p2.first << " 年龄: " << p2.second << endl;//姓名:Jerry 年龄:10
}
set容器排序(仿函数 or 回调函数)
set容器默认排序规则为从小到大,掌握如何改变排序规则,可以利用仿函数,指定set容器的排序规则。
//set存放内置数据类型
#include <set>
class MyCompare
{
public:
//仿函数即()重载,第一个()为operator()函数名,(int v1, int v2)为参数列表
//返回类型为bool是因为两个数比较需要返回谁大谁小
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2; //表示从大到小排序
}
};
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>
//仿函数的行为是在编译时确定调用关系,而回调函数的调用通常发生在运行时
//MyCompare 作为一个仿函数,在 set 容器创建时就被用来定义元素之间的比较规则。
//它并不是在某个特定事件或条件发生时被调用的,而是作为 set 容器的一部分,在需要比较元素时自动调用。因此,MyCompare 不符合回调函数的定义
set<int,MyCompare> s2;
s2.insert(10);
s2.insert(40);
s2.insert(20);
s2.insert(30);
s2.insert(50);
//set<int,MyCompare>
for (set<int, MyCompare>::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) {
cout << *it << " "; //50 40 30 20 10
}
cout << endl;
}
如何区分仿函数和回调函数仿函数?
- 仿函数(Functor)是一个重载了函数调用运算符 operator() 的类或结构体。它像普通函数一样被调用,但实际上是对象的方法调用。仿函数可以有自己的数据成员和成员函数,因此它不仅仅是一个函数,而是一个对象。
- 回调函数(Callback Function):回调函数是一个普通的函数,它被作为参数传递给其他函数或对象,并在某个特定条件或事件发生时被调用。回调函数可以是任何有效的函数指针或可调用对象。
//set存放自定义数据类型
//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
//自定义数据类型如果不写仿函数,就进行排序,会报错
#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;
//输出:姓名:关羽 年龄:27
// 姓名:张飞 年龄:25
// 姓名:刘备" 年龄:23
// 姓名:赵云 年龄:21
}
}
(8)map/ multimap容器
- 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),可以根据key值快速找到value值.
- 所有元素都会根据元素的键值自动排序.
- map/multimap属于关联式容器,底层结构是用二叉树实现。
map 和 multimap 区别:
- map不允许容器中有重复key值元素,但可以有重复的实值.
- multimap允许容器中有重复key值元素.
map构造和赋值
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
#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
//map中所有元素都是成对出现,插入数据时候要使用对组
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);
}
map大小和交换
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
#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);
}
map插入和删除
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。
#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);
}
map查找和统计
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,(对于map,结果为0或者1)
#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;//1
}
map容器排序
- map容器默认排序规则为按照key值进行 从小到大排序.
- 利用仿函数,可以改变排序规则.
- 对于自定义数据类型,map必须要指定排序规则,同set容器
#include <map>
//仿函数:自定义排序规则,从大到小排序
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>
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));
//map<int, int, MyCompare>
for (map<int, int, MyCompare>::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) {
cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl;
}
}
3.员工分组案例
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
实现步骤
- 创建10名员工(类的对象),放到vector中
- 遍历vector容器,取出每个员工,进行随机分组;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
- 分部门显示员工信息
#include<iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <string>
#include <map>
#include <ctime>
#include<stdlib.h>
#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;
}
4.STL- 函数对象(仿函数)
概念:
- 重载 函数调用操作符( ) 的类,其对象常称为 函数对象.
- 函数对象使用重载的()时,行为类似函数调用,也叫仿函数.
- 本质: 函数对象(仿函数)是一个类的对象,不是一个函数.
/*
仿函数特点:
函数对象在使用时,可以像普通函数那样调用, 可以有参数,可以有返回值
函数对象超出普通函数的概念,函数对象可以有自己的状态
函数对象可以作为参数传递
*/
#include <string>
//1、函数对象在使用时,可以像普通函数那样调用, 可以有参数,可以有返回值
class MyAdd
{
public :
int operator()(int v1,int v2)
{
return v1 + v2;
}
};
void test01()
{
MyAdd myAdd;
cout << myAdd(10, 10) << endl;
}
//2、函数对象可以有自己的状态
class MyPrint
{
public:
MyPrint()
{
count = 0;
}
void operator()(string test)
{
cout << test << endl;
count++; //统计使用次数
}
int count; //内部自己的状态
};
void test02()
{
MyPrint myPrint;
myPrint("hello world");
myPrint("hello world");
myPrint("hello world");
cout << "myPrint调用次数为: " << myPrint.count << endl;
}
//3、函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint &mp , string test)
{
mp(test);
}
void test03()
{
MyPrint myPrint;
doPrint(myPrint, "Hello C++");
}
5.谓词(手搓)
概念:
- 返回bool类型的仿函数称为谓词
- 如果operator()接受一个参数,那么叫做一元谓词.
- 如果operator()接受两个参数,那么叫做二元谓词.
(1)一元谓词
#include <vector>
#include <algorithm>
//1.一元谓词
struct GreaterFive{
bool operator()(int val) {
return val > 5;
}
};
void test01() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
if (it == v.end()) {
cout << "没找到!" << endl;
}
else {
cout << "找到:" << *it << endl;
}
}
(2)二元谓词
#include <vector>
#include <algorithm>
//二元谓词
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int num1, int num2)
{
return num1 > num2;
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
//默认从小到大
sort(v.begin(), v.end());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
cout << "----------------------------" << endl;
//使用函数对象改变算法策略,排序从大到小
sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
6.内建函数对象(仿函数)
STL内建了一些函数对象:
- 算术仿函数
- 关系仿函数
- 逻辑仿函数
这些仿函数所产生的对象,用法和一般函数完全相同, 使用内建函数对象,需要引入头文件 #include<functional>
.
(1)算术仿函数
仿函数原型:
template<class T> T plus<T>
加法仿函数template<class T> T minus<T>
减法仿函数template<class T> T multiplies<T>
乘法仿函数template<class T> T divides<T>
除法仿函数template<class T> T modulus<T>
取模仿函数template<class T> T negate<T>
取反仿函数
实现四则运算,其中negate是一元运算,其他都是二元运算.
#include <functional>
//negate
void test01()
{
negate<int> n;
cout << n(50) << endl;//-50
}
//plus
void test02()
{
plus<int> p;
cout << p(10, 20) << endl;//30
}
(2)关系仿函数(谓词)
仿函数原型:
template<class T> bool equal_to<T>
等于template<class T> bool not_equal_to<T>
不等于template<class T> bool greater<T>
大于template<class T> bool greater_equal<T>
大于等于template<class T> bool less<T>
小于template<class T> bool less_equal<T>
小于等于
关系仿函数中最常用的就是greater<>大于.
#include <functional>
#include <vector>
#include <algorithm>
//自己手动写从大到小的仿函数
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int v1,int v2)
{
return v1 > v2;
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
//自己实现仿函数
//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
//STL内建仿函数 大于仿函数
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
//调用sort,需要添加头文件#include <algorithm>
//调用仿函数 greater<int>(),需要添加头文件#include <functional>
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
(3)逻辑仿函数
逻辑仿函数实际应用较少.
函数原型:
template<class T> bool logical_and<T>
逻辑与template<class T> bool logical_or<T>
逻辑或template<class T> bool logical_not<T>
逻辑非
#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
void test01()
{
vector<bool> v;
v.push_back(true);
v.push_back(false);
v.push_back(true);
v.push_back(false);
for (vector<bool>::iterator it = v.begin();it!= v.end();it++)
{
cout << *it << " "; //1 0 1 0
}
cout << endl;
//逻辑非 将v容器搬运到v2中,并执行逻辑非运算
vector<bool> v2;
v2.resize(v.size()); //必须要resize给v2开辟空间
//logical_not<bool>()为匿名对象
transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());
for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
{
cout << *it << " "; //0 1 0 1
}
cout << endl;
}
7.常用算法
算法主要是由头文件<algorithm>
<functional>
<numeric>
组成。
<algorithm>
是所有STL头文件中最大的一个,范围涉及到比较、 交换、查找、遍历操作、复制、修改等等<numeric>
体积很小,只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数<functional>
定义了一些模板类,用以声明函数对象。
(1)常用遍历算法
for_each
遍历容器transform
搬运容器到另一个容器中
for_each
for_each在实际开发中是最常用遍历算法.
函数原型:
for_each(iterator beg, iterator end, _func);
beg ——开始迭代器
end—— 结束迭代器
_func—— 函数(回调函数)或者函数对象(仿函数)
#include <algorithm>
#include <vector>
//普通回调函数
void print01(int val)
{
cout << val << " ";
}
//函数对象-仿函数
class print02
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
//for_each算法基本用法
void test01() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
//遍历算法
for_each(v.begin(), v.end(), print01);
cout << endl;
//print02()为匿名对象,必须加()
for_each(v.begin(), v.end(), print02());
cout << endl;
}
transform
函数原型:
搬运容器到另一个容器中
transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);
beg1 ——源容器开始迭代器
end1 ——源容器结束迭代器
beg2 ——目标容器开始迭代器
_func ——函数或者函数对象
#include<vector>
#include<algorithm>
//常用遍历算法 搬运 transform
class TransForm
{
public:
int operator()(int val)
{
return val;
}
};
class MyPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
vector<int>vTarget; //目标容器
//搬运的目标容器必须要提前开辟空间,否则无法正常搬运
vTarget.resize(v.size()); // 目标容器需要提前开辟空间
transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm());
for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint());
}
(2)常用查找算法
算法简介:
find
查找元素find_if
按条件查找元素adjacent_find
查找相邻重复元素binary_search
二分查找法count
统计元素个数count_if
按条件统计元素个数
find
查找指定元素,找到返回指定元素的迭代器,找不到返回结束迭代器end().
函数原型:
find(iterator beg, iterator end, value);
beg ——开始迭代器
end ——结束迭代器
value ——查找的元素
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
void test01() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(i + 1);
}
//查找容器中是否有 5 这个元素
vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5);
if (it == v.end())
{
cout << "没有找到!" << endl;
}
else
{
cout << "找到:" << *it << endl;
}
}
class Person {
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
//重载==
bool operator==(const Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return true;
}
return false;
}
public:
string m_Name;
int m_Age;
};
void test02() {
vector<Person> v;
//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
vector<Person>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2);
if (it == v.end())
{
cout << "没有找到!" << endl;
}
else
{
cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
}
}
find_if
按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置.
函数原型:
find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
beg—— 开始迭代器
end—— 结束迭代器
_Pred—— 函数或者谓词(返回bool类型的仿函数)
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
//内置数据类型
class GreaterFive
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val > 5;
}
};
void test01() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(i + 1);
}
vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
if (it == v.end()) {
cout << "没有找到!" << endl;
}
else {
cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl;
}
}
//自定义数据类型
class Person {
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
public:
string m_Name;
int m_Age;
};
class Greater20
{
public:
bool operator()(Person &p)
{
return p.m_Age > 20;
}
};
void test02() {
vector<Person> v;
//创建数据
Person p1("aaa", 10);
Person p2("bbb", 20);
Person p3("ccc", 30);
Person p4("ddd", 40);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
vector<Person>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20());
if (it == v.end())
{
cout << "没有找到!" << endl;
}
else
{
cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl;
}
}
adjacent_find
查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器.
函数原型:
adjacent_find(iterator beg, iterator end);
beg ——开始迭代器
end—— 结束迭代器
#include <algorithm>
#include <vector>
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(5);
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
v.push_back(3);
//查找相邻重复元素
vector<int>::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end());
if (it == v.end()) {
cout << "找不到!" << endl;
}
else {
cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl;
}
}
binary_search
查找指定元素是否存在( 注意: 在无序序列中不可用 ),二分查找法查找效率很高,值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列。
函数原型:
查找指定的元素,查到 返回true 否则false
bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
beg—— 开始迭代器
end—— 结束迭代器
value ——查找的元素
#include <algorithm>
#include <vector>
void test01()
{
vector<int>v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
//二分查找
bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(),2);
if (ret)
{
cout << "找到了" << endl;
}
else
{
cout << "未找到" << endl;
}
}
count
统计元素个数.
函数原型:
count(iterator beg, iterator end, value);
beg ——开始迭代器
end ——结束迭代器
value ——统计的元素
#include <algorithm>
#include <vector>
//内置数据类型
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
int num = count(v.begin(), v.end(), 4);
cout << "4的个数为: " << num << endl;//3
}
//自定义数据类型
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
//统计自定义数据类型时候,需要配合重载 operator==
bool operator==(const Person & p)
{
if (this->m_Age == p.m_Age)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test02()
{
vector<Person> v;
Person p1("刘备", 35);
Person p2("关羽", 35);
Person p3("张飞", 35);
Person p4("赵云", 30);
Person p5("曹操", 25);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
Person p("诸葛亮",35);//3
int num = count(v.begin(), v.end(), p);
cout << "num = " << num << endl;
}
count_if
按条件统计元素个数.
函数原型:
count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
beg ——开始迭代器
end ——结束迭代器
_Pred ——谓词(返回bool类型的仿函数)
#include <algorithm>
#include <vector>
class Greater4
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val >= 4;
}
};
//内置数据类型
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4());
cout << "大于4的个数为: " << num << endl;
}
//自定义数据类型
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
class AgeLess35
{
public:
bool operator()(const Person &p)
{
return p.m_Age < 35;
}
};
void test02()
{
vector<Person> v;
Person p1("刘备", 35);
Person p2("关羽", 35);
Person p3("张飞", 35);
Person p4("赵云", 30);
Person p5("曹操", 25);
v.push_back(p1);
v.push_back(p2);
v.push_back(p3);
v.push_back(p4);
v.push_back(p5);
int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35());
cout << "小于35岁的个数:" << num << endl;//2
}
(3)常用排序算法
算法简介:
sort
对容器内元素进行排序random_shuffle
洗牌 指定范围内的元素随机调整次序merge
容器元素合并,并存储到另一容器中reverse
反转指定范围的元素
sort
按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
函数原型:
sort(iterator beg, iterator end, _Pred);
beg ——开始迭代器
end ——结束迭代器
_Pred —— 谓词
#include <algorithm>
#include <vector>
void myPrint(int val)
{
cout << val << " ";
}
void test01() {
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
//sort默认从小到大排序
sort(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;
//从大到小排序
//greater<int>()谓词
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
cout << endl;
}
random_shuffle
洗牌 -指定范围内的元素随机调整次序。random_shuffle洗牌算法比较实用,使用时记得加随机数种子srand((unsigned int)time(NULL))。
函数原型:
random_shuffle(iterator beg, iterator end);
beg ——开始迭代器
end—— 结束迭代器
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <ctime>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
srand((unsigned int)time(NULL));
vector<int> v;
for(int i = 0 ; i < 10;i++)
{
v.push_back(i);
}
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;
//打乱顺序
random_shuffle(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());
cout << endl;
}
merge
两个容器元素合并,并存储到另一容器中(注意: 两个容器必须是有序的,且方向一致)。
函数原型:
merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
beg1 ——容器1开始迭代器
end1 ——容器1结束迭代器
beg2 ——容器2开始迭代器
end2 ——容器2结束迭代器
dest ——目标容器开始迭代器
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v1;
vector<int> v2;
for (int i = 0; i < 10 ; i++)
{
v1.push_back(i);
v2.push_back(i + 1);
}
vector<int> vtarget;
//目标容器需要提前开辟空间
vtarget.resize(v1.size() + v2.size());
//合并 需要两个有序序列
merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vtarget.begin());
for_each(vtarget.begin(), vtarget.end(), myPrint());
cout << endl;
}
reverse
将容器内元素进行反转.
函数原型:
reverse(iterator beg, iterator end);
beg ——开始迭代器
end ——结束迭代器
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
cout << "反转前: " << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());//10 30 50 20 40
cout << endl;
cout << "反转后: " << endl;
reverse(v.begin(), v.end());
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());//40 20 50 30 10
cout << endl;
}
(4)常用拷贝和替换算法
算法简介:
copy
容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中replace
将容器内指定范围的旧元素修改为新元素replace_if
容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素swap
互换两个容器的元素
copy
按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置.
函数原型:
copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);
beg ——开始迭代器
end —— 结束迭代器
dest ——目标起始迭代器
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v1;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i + 1);
}
vector<int> v2;
//利用copy算法在拷贝时,目标容器记得提前开辟空间
v2.resize(v1.size());
copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());
for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
cout << endl;
}
replace
将容器内指定范围的旧元素修改为新元素.
函数原型:
replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);
beg ——开始迭代器
end ——结束迭代器
oldvalue ——旧元素
newvalue—— 新元素
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
v.push_back(10);
v.push_back(20);
cout << "替换前:" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());//20 30 20 40 50 10 20
cout << endl;
//将容器中的20 替换成 2000
cout << "替换后:" << endl;
replace(v.begin(), v.end(), 20,2000);
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());//2000 30 2000 40 50 10 2000
cout << endl;
}
replace_if
将区间内满足条件的元素,替换成指定元素
函数原型:
replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);
beg ——开始迭代器
end—— 结束迭代器
_pred ——谓词
newvalue ——替换的新元素
#include <algorithm>
#include <vector>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
class ReplaceGreater30
{
public:
bool operator()(int val)
{
return val >= 30;
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
v.push_back(50);
v.push_back(10);
v.push_back(20);
cout << "替换前:" << endl;
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());//20 30 20 40 50 10 20
cout << endl;
//将容器中大于等于的30 替换成 3000
cout << "替换后:" << endl;
replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 3000);
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());//20 30 20 3000 3000 10 20
cout << endl;
}
swap
互换两个容器的元素(必须是同类型)
函数原型:
swap(container c1, container c2);
c1容器1
c2容器2
#include <algorithm>
#include <vector>
//谓词/仿函数
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v1;
vector<int> v2;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i);
v2.push_back(i+100);
}
cout << "交换前: " << endl;
for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());
cout << endl;// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());
cout << endl;//100 101 102 103 104 105 106 107 108 109
cout << "交换后: " << endl;
//swap交换容器时,注意交换的容器要同种类型
swap(v1, v2);
for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());//100 101 102 103 104 105 106 107 108 109
cout << endl;
for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
cout << endl;
}
(5)常用算术生成算法
算术生成算法属于小型算法,使用时包含的头文件为 #include <numeric>
.
算法简介:
accumulate
计算容器元素累计总和fill
向容器中添加元素
accumulate
函数原型:
accumulate(iterator beg, iterator end, value);
beg—— 开始迭代器
end ——结束迭代器
value ——起始值
#include <numeric>
#include <vector>
void test01()
{
vector<int> v;
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
v.push_back(i);
}
int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);//5050
cout << "total = " << total << endl;
}
fill
利用 fill 可以向容器中填充指定的元素.
函数原型:
fill(iterator beg, iterator end, value);
beg ——开始迭代器
end ——结束迭代器
value ——填充的值
#include <numeric>
#include <vector>
#include <algorithm>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.resize(10);
//填充
fill(v.begin(), v.end(), 100);
for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());//100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
cout << endl;
}
(6)常用集合算法
算法简介:
set_intersection
求两个容器的交集set_union
求两个容器的并集set_difference
求两个容器的差集
set_intersection
求两个容器的交集,注意:两个集合必须是有序序列.
函数原型:
set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
beg1 ——容器1开始迭代器
end1—— 容器1结束迭代器
beg2—— 容器2开始迭代器
end2—— 容器2结束迭代器
dest ——目标容器开始迭代器
#include <vector>
#include <algorithm>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v1;
vector<int> v2;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//求交集的两个集合必须的有序序列
v1.push_back(i); //0~9
v2.push_back(i+5);//5~14
}
vector<int> vTarget;
//取两个里面较小的值给目标容器开辟空间
//目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值
vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size()));
//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
vector<int>::iterator itEnd =
set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
//注意:此处容器结束迭代器得写itEnd;如果写vTarget.end().多的值会默认补零
for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());//5 6 7 8 9
cout << endl;
}
set_union
求两个集合的并集, 注意:两个集合必须是有序序列.
函数原型:
set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
beg1—— 容器1开始迭代器
end1 ——容器1结束迭代器
beg2 ——容器2开始迭代器
end2 ——容器2结束迭代器
dest—— 目标容器开始迭代器
#include <vector>
#include <algorithm>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
vector<int> v1;
vector<int> v2;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
//求并集的两个集合必须的有序序列
v1.push_back(i); //0~9
v2.push_back(i+5);//5~14
}
vector<int> vTarget;
//取两个容器的和给目标容器开辟空间
vTarget.resize(v1.size() + v2.size());
//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
vector<int>::iterator itEnd =
set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());//0~14
cout << endl;
}
set_difference
求两个集合的差集, 注意:两个集合必须是有序序列
函数原型:
set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
beg1—— 容器1开始迭代器
end1 ——容器1结束迭代器
beg2——容器2开始迭代器
end2—— 容器2结束迭代器
dest ——目标容器开始迭代器
#include <vector>
#include <algorithm>
class myPrint
{
public:
void operator()(int val)
{
cout << val << " ";
}
};
void test01()
{
//求差集的两个集合必须的有序序列
vector<int> v1;
vector<int> v2;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v1.push_back(i); //0~9
v2.push_back(i+5);//5~14
}
vector<int> vTarget;
//取两个里面较大的值给目标容器开辟空间
vTarget.resize( max(v1.size() , v2.size()));
//v1对v2的差集 != v2对v1的差集
//返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址
cout << "v1与v2的差集为: " << endl;
vector<int>::iterator itEnd =
set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());
for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());//0~4
cout << endl;
cout << "v2与v1的差集为: " << endl;
itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin());
for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());//10~14
cout << endl;
}