STL介绍及使用(详细)

STL介绍及使用

1STL介绍1.1 STL的诞生1.2 STL基本概念1.3 STL六大组件1.4 STL中容器、算法、迭代器

2 STL初识(helloworld)2.1 容器算法迭代器初识2.1.1 vector存放内置数据类型2.1.2 Vector存放自定义数据类型2.1.3 Vector容器嵌套容器

3 STL- 常用容器3.1 string容器3.1.1 string基本概念3.1.2 string构造函数3.1.3 string赋值操作3.1.4 string字符串拼接3.1.5 string查找和替换3.1.6 string字符串比较3.1.7 string字符存取3.1.8 string插入和删除3.1.9 string子串

3.2 vector容器3.2.1 vector基本概念3.2.2 vector构造函数3.2.3 vector赋值操作3.2.4 vector容量和大小3.2.5 vector插入和删除3.2.6 vector数据存取3.2.7 vector互换容器3.2.8 vector预留空间

3.3 deque容器3.3.1 deque容器基本概念3.3.2 deque构造函数3.3.3 deque赋值操作3.3.4 deque大小操作3.3.5 deque 插入和删除3.3.6 deque 数据存取3.3.7 deque 排序

3.4 案例-评委打分3.4.1 案例描述3.4.2 实现步骤

3.5 stack容器3.5.1 stack 基本概念3.5.2 stack 常用接口

3.6 queue 容器3.6.1 queue 基本概念3.6.2 queue 常用接口

3.7 list容器3.7.1 list基本概念3.7.2 list构造函数3.7.3 list 赋值和交换3.7.4 list 大小操作3.7.5 list 插入和删除3.7.6 list 数据存取3.7.7 list 反转和排序3.7.8 排序案例

3.8 set/ multiset 容器3.8.1 set基本概念3.8.2 set构造和赋值3.8.3 set大小和交换3.8.4 set插入和删除3.8.5 set查找和统计3.8.6 set和multiset区别3.8.7 pair对组创建3.8.8 set容器排序

3.9 map/ multimap容器3.9.1 map基本概念3.9.2 map构造和赋值3.9.3 map大小和交换3.9.4 map插入和删除3.9.5 map查找和统计3.9.6 map容器排序

3.10 案例-员工分组3.10.1 案例描述3.10.2 实现步骤

4 STL- 函数对象4.1 函数对象4.1.1 函数对象概念4.1.2 函数对象使用

4.2 谓词4.2.1 谓词概念4.2.2 一元谓词4.2.3 二元谓词

4.3 内建函数对象4.3.1 内建函数对象意义4.3.2 算术仿函数4.3.3 关系仿函数4.3.4 逻辑仿函数

5 STL- 常用算法5.1 常用遍历算法5.1.1 for_each5.1.2 transform

5.2 常用查找算法5.2.1 find5.2.2 find_if5.2.3 adjacent_find5.2.4 binary_search5.2.5 count5.2.6 count_if

5.3 常用排序算法5.3.1 sort5.3.2 random_shuffle5.3.3 merge5.3.4 reverse

5.4 常用拷贝和替换算法5.4.1 copy5.4.2 replace5.4.3 replace_if5.4.4 swap

5.5 常用算术生成算法5.5.1 accumulate5.5.2 fill

5.6 常用集合算法5.6.1 set_intersection5.6.2 set_union5.6.3 set_difference5.4.3 replace_if5.4.4 swap

5.5 常用算术生成算法5.5.1 accumulate5.5.2 fill

5.6 常用集合算法5.6.1 set_intersection5.6.2 set_union5.6.3 set_difference

6 STL中一些常见的坑6.1 erase删除元素6.1.1 vector, string 或 dequeue erase删除不干净的问题6.1.2 list，set容器的删除6.1.3 对于标准关联容器删除(map等)

参考链接

1STL介绍

1.1 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

1.2 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或者模板函数

1.3 STL六大组件

STL大体分为六大组件，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。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。

1.4 STL中容器、算法、迭代器

**容器：**置物之所也

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：**问题之解法也

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

2 STL初识(helloworld)

2.1 容器算法迭代器初识

了解STL中容器、算法、迭代器概念之后，我们利用代码感受STL的魅力

STL中最常用的容器为Vector，可以理解为数组，下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器

2.1.1 vector存放内置数据类型

容器： vector

算法： for_each

迭代器： vector::iterator

示例：

#include

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

vector v;

//向容器中放数据

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::iterator 拿到vector这种容器的迭代器类型

vector::iterator pBegin = v.begin();

vector::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::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

cout << *it << endl;

}

cout << endl;

//第三种遍历方式：

//使用STL提供标准遍历算法头文件 algorithm

for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

2.1.2 Vector存放自定义数据类型

学习目标：vector中存放自定义数据类型，并打印输出

示例：

#include

//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 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::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl;

}

//放对象指针

void test02() {

vector 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::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

Person * p = (*it);

cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl;

}

int main() {

test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}

2.1.3 Vector容器嵌套容器

学习目标：容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出

示例：

#include

//容器嵌套容器

void test01() {

vector< vector > v;

vector v1;

vector v2;

vector v3;

vector 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);

}

//将容器元素插入到vector v中

v.push_back(v1);

v.push_back(v2);

v.push_back(v3);

v.push_back(v4);

for (vector>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

for (vector::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) {

cout << *vit << " ";

}

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

3 STL- 常用容器

3.1 string容器

3.1.1 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

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

3.1.2 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

cout << "str2 = " << s2 << endl;

string s3(s2); //调用拷贝构造函数

cout << "str3 = " << s3 << endl;

string s4(10, 'a');

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

3.1.3 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

3.1.4 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

3.1.5 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,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

示例：

//查找和替换

void test01()

{

//查找

string str1 = "abcdefgde";

int pos = str1.find("de");

if (pos == -1)

{

cout << "未找到" << endl;

}

else

{

cout << "pos = " << pos << endl;

}

pos = str1.rfind("de");

cout << "pos = " << pos << endl;

}

void test02()

{

//替换

string str1 = "abcdefgde";

str1.replace(1, 3, "1111");

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-1replace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

3.1.6 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

3.1.7 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] << " ";

}

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

3.1.8 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cstring& 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

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

3.1.9 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;

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

3.2 vector容器

3.2.1 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

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vDIitCUw-1626013334528)(assets/clip_image002.jpg)]

vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器

3.2.2 vector构造函数

功能描述：

创建vector容器

函数原型：

vector 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

void printVector(vector& v) {

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

void test01()

{

vector v1; //无参构造

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

v1.push_back(i);

}

printVector(v1);

vector v2(v1.begin(), v1.end());

printVector(v2);

vector v3(10, 100);

printVector(v3);

vector 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

3.2.3 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。

assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。

示例：

#include

void printVector(vector& v) {

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//赋值操作

void test01()

{

vector v1; //无参构造

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

v1.push_back(i);

}

printVector(v1);

vectorv2;

v2 = v1;

printVector(v2);

vectorv3;

v3.assign(v1.begin(), v1.end());

printVector(v3);

vectorv4;

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

3.2.4 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

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

示例：

#include

void printVector(vector& v) {

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

void test01()

{

vector 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);

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

3.2.5 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elepop_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

示例：

#include

void printVector(vector& v) {

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//插入和删除

void test01()

{

vector 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.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

3.2.6 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

void test01()

{

vectorv1;

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

3.2.7 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

void printVector(vector& v) {

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

void test01()

{

vectorv1;

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

v1.push_back(i);

}

printVector(v1);

vectorv2;

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);

}

void test02()

{

vector 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;

//收缩内存

vector(v).swap(v); //匿名对象

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

3.2.8 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，预留位置不初始化，元素不可访问。

示例：

#include

void test01()

{

vector v;

//预留空间

v.reserve(100000);

int num = 0;

int* p = NULL;

for (int i = 0; i < 100000; i++) {

v.push_back(i);

if (p != &v[0]) {

p = &v[0];

num++;

}

cout << "num:" << num << endl;

}

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

3.3 deque容器

3.3.1 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vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-36YldXCO-1626013334530)(assets/clip_image002-1547547642923.jpg)]

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

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zvTBOgoQ-1626013334531)(assets/clip_image002-1547547896341.jpg)]

deque容器的迭代器也是支持随机访问的

3.3.2 deque构造函数

功能描述：

deque容器构造

函数原型：

deque 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

void printDeque(const deque& d)

{

for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//deque构造

void test01() {

deque d1; //无参构造函数

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

d1.push_back(i);

}

printDeque(d1);

deque d2(d1.begin(),d1.end());

printDeque(d2);

dequed3(10,100);

printDeque(d3);

dequed4 = 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

3.3.3 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

void printDeque(const deque& d)

{

for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//赋值操作

void test01()

{

deque d1;

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

d1.push_back(i);

}

printDeque(d1);

dequed2;

d2 = d1;

printDeque(d2);

dequed3;

d3.assign(d1.begin(), d1.end());

printDeque(d3);

dequed4;

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

3.3.4 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

void printDeque(const deque& d)

{

for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//大小操作

void test01()

{

deque 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

3.3.5 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

void printDeque(const deque& d)

{

for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//两端操作

void test01()

{

deque 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 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);

dequed2;

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 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

3.3.6 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

void printDeque(const deque& d)

{

for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//数据存取

void test01()

{

deque 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

3.3.7 deque 排序

功能描述：

利用算法实现对deque容器进行排序

算法：

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

示例：

#include

void printDeque(const deque& d)

{

for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

void test01()

{

deque d;

d.push_back(10);

d.push_back(20);

d.push_front(100);

d.push_front(200);

printDeque(d);

sort(d.begin(), d.end());

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

3.4 案例-评委打分

3.4.1 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。

3.4.2 实现步骤

创建五名选手，放到vector中遍历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sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分deque容器遍历一遍，累加总分获取平均分

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&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&v)

{

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)

{

//将评委的分数放入到deque容器中

dequed;

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

int score = rand() % 41 + 60; // 60 ~ 100

d.push_back(score);

}

//cout << "选手： " << it->m_Name << " 打分： " << endl;

//for (deque::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::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&v)

{

for (vector::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

vectorv; //存放选手容器

createPerson(v);

//测试

//for (vector::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

3.5 stack容器

3.5.1 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

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5i5vo8NK-1626013334532)(assets/clip_image002-1547604555425.jpg)]

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

生活中的栈：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CWyrFdNG-1626013334533)(assets/clip_image002.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Z6Dvtjnl-1626013334534)(assets/clip_image002-1547605111510.jpg)]

3.5.2 stack 常用接口

功能描述：栈容器常用的对外接口

构造函数：

stack 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

//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 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

3.6 queue 容器

3.6.1 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

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-br6iqFxn-1626013334535)(assets/clip_image002-1547606475892.jpg)]

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：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WtEyaq5d-1626013334536)(assets/1547606785041.png)]

3.6.2 queue 常用接口

功能描述：栈容器常用的对外接口

构造函数：

queue 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

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 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

3.7 list容器

3.7.1 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

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EAhlz3et-1626013334537)(assets/clip_image002-1547608564071.jpg)]

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

3.7.2 list构造函数

功能描述：

创建list容器

函数原型：

list 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

void printList(const list& L) {

for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

void test01()

{

listL1;

L1.push_back(10);

L1.push_back(20);

L1.push_back(30);

L1.push_back(40);

printList(L1);

listL2(L1.begin(),L1.end());

printList(L2);

listL3(L2);

printList(L3);

listL4(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

3.7.3 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(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

void printList(const list& L) {

for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//赋值和交换

void test01()

{

listL1;

L1.push_back(10);

L1.push_back(20);

L1.push_back(30);

L1.push_back(40);

printList(L1);

//赋值

listL2;

L2 = L1;

printList(L2);

listL3;

L3.assign(L2.begin(), L2.end());

printList(L3);

listL4;

L4.assign(10, 100);

printList(L4);

}

//交换

void test02()

{

listL1;

L1.push_back(10);

L1.push_back(20);

L1.push_back(30);

L1.push_back(40);

listL2;

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

3.7.4 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

void printList(const list& L) {

for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//大小操作

void test01()

{

listL1;

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

3.7.5 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。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。

示例：

#include

void printList(const list& L) {

for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//插入和删除

void test01()

{

list 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::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);

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

3.7.6 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

//数据存取

void test01()

{

listL1;

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::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

3.7.7 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& L) {

for (list::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 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）

3.7.8 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

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 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::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::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

3.8 set/ multiset 容器

3.8.1 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

3.8.2 set构造和赋值

功能描述：创建set容器以及赋值

构造：

set 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

void printSet(set & s)

{

for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)

{

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//构造和赋值

void test01()

{

set s1;

s1.insert(10);

s1.insert(30);

s1.insert(20);

s1.insert(40);

printSet(s1);

//拷贝构造

sets2(s1);

printSet(s2);

//赋值

sets3;

s3 = s2;

printSet(s3);

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：

set容器插入数据时用insertset容器插入数据的数据会自动排序

3.8.3 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

void printSet(set & s)

{

for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)

{

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//大小

void test01()

{

set 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 s1;

s1.insert(10);

s1.insert(30);

s1.insert(20);

s1.insert(40);

set 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

3.8.4 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

void printSet(set & s)

{

for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++)

{

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

//插入和删除

void test01()

{

set 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

3.8.5 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

//查找和统计

void test01()

{

set s1;

//插入

s1.insert(10);

s1.insert(30);

s1.insert(20);

s1.insert(40);

//查找

set::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）

3.8.6 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和multiset区别

void test01()

{

set s;

pair::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 ms;

ms.insert(10);

for (multiset::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

3.8.7 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 p ( value1, value2 );pair p = make_pair( value1, value2 );

示例：

#include

//对组创建

void test01()

{

pair p(string("Tom"), 20);

cout << "姓名： " << p.first << " 年龄： " << p.second << endl;

pair 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

3.8.8 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

class MyCompare

{

public:

bool operator()(int v1, int v2) {

return v1 > v2;

}

};

void test01()

{

set s1;

s1.insert(10);

s1.insert(40);

s1.insert(20);

s1.insert(30);

s1.insert(50);

//默认从小到大

for (set::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

//指定排序规则

set s2;

s2.insert(10);

s2.insert(40);

s2.insert(20);

s2.insert(30);

s2.insert(50);

for (set::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

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 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::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

3.9 map/ multimap容器

3.9.1 map基本概念

简介：

map中所有元素都是pairpair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

3.9.2 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 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

void printMap(map&m)

{

for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)

{

cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;

}

cout << endl;

}

void test01()

{

mapm; //默认构造

m.insert(pair(1, 10));

m.insert(pair(2, 20));

m.insert(pair(3, 30));

printMap(m);

mapm2(m); //拷贝构造

printMap(m2);

mapm3;

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

3.9.3 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

void printMap(map&m)

{

for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)

{

cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;

}

cout << endl;

}

void test01()

{

mapm;

m.insert(pair(1, 10));

m.insert(pair(2, 20));

m.insert(pair(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()

{

mapm;

m.insert(pair(1, 10));

m.insert(pair(2, 20));

m.insert(pair(3, 30));

mapm2;

m2.insert(pair(4, 100));

m2.insert(pair(5, 200));

m2.insert(pair(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

3.9.4 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

void printMap(map&m)

{

for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)

{

cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl;

}

cout << endl;

}

void test01()

{

//插入

map m;

//第一种插入方式

m.insert(pair(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::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

3.9.5 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

//查找和统计

void test01()

{

mapm;

m.insert(pair(1, 10));

m.insert(pair(2, 20));

m.insert(pair(3, 30));

//查找

map::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）

3.9.6 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

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 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::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

3.10 案例-员工分组

3.10.1 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

3.10.2 实现步骤

创建10名员工，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

案例代码：

#include

using namespace std;

#include

- 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&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&v,multimap&m)

{

for (vector::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&m)

{

// 0 A B C 1 D E 2 F G ...

cout << "策划部门：" << endl;

multimap::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

vectorvWorker;

createWorker(vWorker);

//2、员工分组

multimapmWorker;

setGroup(vWorker, mWorker);

//3、分组显示员工

showWorkerByGourp(mWorker);

////测试

//for (vector::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

4 STL- 函数对象

4.1 函数对象

4.1.1 函数对象概念

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，不是一个函数

4.1.2 函数对象使用

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

示例:

#include

//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");

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++");

}

int main() {

//test01();

//test02();

test03();

system("pause");

return 0;

}

总结：

仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递。

4.2 谓词

4.2.1 谓词概念

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

4.2.2 一元谓词

示例：

#include

//1.一元谓词

struct GreaterFive{

bool operator()(int val) {

return val > 5;

}

};

void test01() {

vector v;

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

v.push_back(i);

}

vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());

if (it == v.end()) {

cout << "没找到!" << endl;

}

else {

cout << "找到:" << *it << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：参数只有一个的谓词，称为一元谓词

4.2.3 二元谓词

示例：

#include

//二元谓词

class MyCompare

{

public:

bool operator()(int num1, int num2)

{

return num1 > num2;

}

};

void test01()

{

vector 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::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::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)

{

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词

4.3 内建函数对象

4.3.1 内建函数对象意义

概念：

STL内建了一些函数对象

分类:

算术仿函数

关系仿函数

逻辑仿函数

用法：

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

4.3.2 算术仿函数

功能描述：

实现四则运算其中negate是一元运算，其他都是二元运算

仿函数原型：

template T plus //加法仿函数template T minus //减法仿函数template T multiplies //乘法仿函数template T divides //除法仿函数template T modulus //取模仿函数template T negate //取反仿函数

示例：

#include

//negate

void test01()

{

negate n;

cout << n(50) << endl;

}

//plus

void test02()

{

plus p;

cout << p(10, 20) << endl;

}

int main() {

test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}

总结：使用内建函数对象时，需要引入头文件 #include

4.3.3 关系仿函数

功能描述：

实现关系对比

仿函数原型：

template bool equal_to //等于template bool not_equal_to //不等于template bool greater //大于template bool greater_equal //大于等于template bool less //小于template bool less_equal //小于等于

示例：

#include

class MyCompare

{

public:

bool operator()(int v1,int v2)

{

return v1 > v2;

}

};

void test01()

{

vector v;

v.push_back(10);

v.push_back(30);

v.push_back(50);

v.push_back(40);

v.push_back(20);

for (vector::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());

for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：关系仿函数中最常用的就是greater<>大于

4.3.4 逻辑仿函数

功能描述：

实现逻辑运算

函数原型：

template bool logical_and //逻辑与template bool logical_or //逻辑或template bool logical_not //逻辑非

示例：

#include

void test01()

{

vector v;

v.push_back(true);

v.push_back(false);

v.push_back(true);

v.push_back(false);

for (vector::iterator it = v.begin();it!= v.end();it++)

{

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

//逻辑非将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算

vector v2;

v2.resize(v.size());

transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not());

for (vector::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)

{

cout << *it << " ";

}

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可

5 STL- 常用算法

概述:

算法主要是由头文件组成。

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

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

定义了一些模板类,用以声明函数对象。

5.1 常用遍历算法

学习目标：

掌握常用的遍历算法

算法简介：

for_each //遍历容器transform //搬运容器到另一个容器中

5.1.1 for_each

功能描述：

实现遍历容器

函数原型：

for_each(iterator beg, iterator end, _func);

// 遍历算法遍历容器元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _func 函数或者函数对象

示例：

#include

//普通函数

void print01(int val)

{

cout << val << " ";

}

//函数对象

class print02

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

//for_each算法基本用法

void test01() {

vector 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;

for_each(v.begin(), v.end(), print02());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**for_each在实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握

5.1.2 transform

功能描述：

搬运容器到另一个容器中

函数原型：

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

示例：

#include

//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()

{

vectorv;

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

v.push_back(i);

}

vectorvTarget; //目标容器

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());

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：搬运的目标容器必须要提前开辟空间，否则无法正常搬运

5.2 常用查找算法

学习目标：

掌握常用的查找算法

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

5.2.1 find

功能描述：

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);

// 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

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 查找的元素

示例：

#include

void test01() {

vector 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::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 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::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;

}

总结：利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是迭代器

5.2.2 find_if

功能描述：

按条件查找元素

函数原型：

find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

// 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

// 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）

示例：

#include

//内置数据类型

class GreaterFive

{

public:

bool operator()(int val)

{

return val > 5;

}

};

void test01() {

vector v;

for (int i = 0; i < 10; i++) {

v.push_back(i + 1);

}

vector::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 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::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;

}

int main() {

//test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}

总结：find_if按条件查找使查找更加灵活，提供的仿函数可以改变不同的策略

5.2.3 adjacent_find

功能描述：

查找相邻重复元素

函数原型：

adjacent_find(iterator beg, iterator end);

// 查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

示例：

#include

void test01()

{

vector v;

v.push_back(1);

v.push_back(2);

v.push_back(5);

v.push_back(2);

v.push_back(4);

v.push_back(3);

//查找相邻重复元素

vector::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;

}

总结：面试题中如果出现查找相邻重复元素，记得用STL中的adjacent_find算法

5.2.4 binary_search

功能描述：

查找指定元素是否存在

函数原型：

bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);

// 查找指定的元素，查到返回true 否则false

// 注意: 在无序序列中不可用

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 查找的元素

示例：

#include

void test01()

{

vectorv;

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;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**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

5.2.5 count

功能描述：

统计元素个数

函数原型：

count(iterator beg, iterator end, value);

// 统计元素出现次数

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 统计的元素

示例：

#include

//内置数据类型

void test01()

{

vector 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);

int num = count(v.begin(), v.end(), 4);

cout << "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;

}

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 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);

int num = count(v.begin(), v.end(), p);

cout << "num = " << num << endl;

}

int main() {

//test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}

总结：统计自定义数据类型时候，需要配合重载 operator==

5.2.6 count_if

功能描述：

按条件统计元素个数

函数原型：

count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);

// 按条件统计元素出现次数

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _Pred 谓词

示例：

#include

class Greater4

{

public:

bool operator()(int val)

{

return val >= 4;

}

};

//内置数据类型

void test01()

{

vector 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);

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 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;

}

int main() {

//test01();

test02();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**按值统计用count，按条件统计用count_if

5.3 常用排序算法

学习目标：

掌握常用的排序算法

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

5.3.1 sort

功能描述：

对容器内元素进行排序

函数原型：

sort(iterator beg, iterator end, _Pred);

// 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

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _Pred 谓词

示例：

#include

void myPrint(int val)

{

cout << val << " ";

}

void test01() {

vector 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

sort(v.begin(), v.end(), greater());

for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**sort属于开发中最常用的算法之一，需熟练掌握

5.3.2 random_shuffle

功能描述：

洗牌指定范围内的元素随机调整次序

函数原型：

random_shuffle(iterator beg, iterator end);

// 指定范围内的元素随机调整次序

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

srand((unsigned int)time(NULL));

vector 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;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**random_shuffle洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子

5.3.3 merge

功能描述：

两个容器元素合并，并存储到另一容器中

函数原型：

merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 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

// 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

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v1;

vector v2;

for (int i = 0; i < 10 ; i++)

{

v1.push_back(i);

v2.push_back(i + 1);

}

vector 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;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**merge合并的两个容器必须的有序序列

5.3.4 reverse

功能描述：

将容器内元素进行反转

函数原型：

reverse(iterator beg, iterator end);

// 反转指定范围的元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector 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());

cout << endl;

cout << "反转后： " << endl;

reverse(v.begin(), v.end());

for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**reverse反转区间内元素，面试题可能涉及到

5.4 常用拷贝和替换算法

学习目标：

掌握常用的拷贝和替换算法

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

5.4.1 copy

功能描述：

容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中

函数原型：

copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);

// 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

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// dest 目标起始迭代器

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v1;

for (int i = 0; i < 10; i++) {

v1.push_back(i + 1);

}

vector v2;

v2.resize(v1.size());

copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());

for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**利用copy算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间

5.4.2 replace

功能描述：

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);

// 将区间内旧元素替换成新元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// oldvalue 旧元素

// newvalue 新元素

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector 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());

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());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**replace会替换区间内满足条件的元素

5.4.3 replace_if

功能描述:

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);

// 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _pred 谓词

// newvalue 替换的新元素

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

class ReplaceGreater30

{

public:

bool operator()(int val)

{

return val >= 30;

}

};

void test01()

{

vector 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());

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());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**replace_if按条件查找，可以利用仿函数灵活筛选满足的条件

5.4.4 swap

功能描述：

互换两个容器的元素

函数原型：

swap(container c1, container c2);

// 互换两个容器的元素

// c1容器1

// c2容器2

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v1;

vector 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;

for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());

cout << endl;

cout << "交换后： " << endl;

swap(v1, v2);

for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());

cout << endl;

for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**swap交换容器时，注意交换的容器要同种类型

5.5 常用算术生成算法

学习目标：

掌握常用的算术生成算法

注意：

算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为 #include

算法简介：

accumulate // 计算容器元素累计总和

fill // 向容器中添加元素

5.5.1 accumulate

功能描述：

计算区间内容器元素累计总和

函数原型：

accumulate(iterator beg, iterator end, value);

// 计算容器元素累计总和

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 起始值

示例：

#include

void test01()

{

vector v;

for (int i = 0; i <= 100; i++) {

v.push_back(i);

}

int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);

cout << "total = " << total << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**accumulate使用时头文件注意是 numeric，这个算法很实用

5.5.2 fill

功能描述：

向容器中填充指定的元素

函数原型：

fill(iterator beg, iterator end, value);

// 向容器中填充元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 填充的值

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v;

v.resize(10);

//填充

fill(v.begin(), v.end(), 100);

for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**利用fill可以将容器区间内元素填充为指定的值

5.6 常用集合算法

学习目标：

掌握常用的集合算法

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

5.6.1 set_intersection

功能描述：

求两个容器的交集

函数原型：

set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的交集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// 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

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v1;

vector v2;

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

v1.push_back(i);

v2.push_back(i+5);

}

vector vTarget;

//取两个里面较小的值给目标容器开辟空间

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::iterator itEnd =

set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：

求交集的两个集合必须的有序序列目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值set_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置

5.6.2 set_union

功能描述：

求两个集合的并集

函数原型：

set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的并集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// 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

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v1;

vector v2;

for (int i = 0; i < 10; i++) {

v1.push_back(i);

v2.push_back(i+5);

}

vector 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::iterator itEnd =

set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：

求并集的两个集合必须的有序序列目标容器开辟空间需要两个容器相加set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置

5.6.3 set_difference

功能描述：

求两个集合的差集

函数原型：

set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的差集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// 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

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v1;

vector v2;

for (int i = 0; i < 10; i++) {

v1.push_back(i);

v2.push_back(i+5);

}

vector 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()));

//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::iterator itEnd =

set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());

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());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：

求差集的两个集合必须的有序序列

目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值 void test01() { vector v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i + 1); } vector v2; v2.resize(v1.size()); copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin());

for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint()); cout << endl; }

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**利用copy算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间

#### 5.4.2 replace

**功能描述：**

* 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); `

// 将区间内旧元素替换成新元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// oldvalue 旧元素

// newvalue 新元素

**示例：**

```c++

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector 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());

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());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**replace会替换区间内满足条件的元素

5.4.3 replace_if

功能描述:

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);

// 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// _pred 谓词

// newvalue 替换的新元素

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

class ReplaceGreater30

{

public:

bool operator()(int val)

{

return val >= 30;

}

};

void test01()

{

vector 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());

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());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**replace_if按条件查找，可以利用仿函数灵活筛选满足的条件

5.4.4 swap

功能描述：

互换两个容器的元素

函数原型：

swap(container c1, container c2);

// 互换两个容器的元素

// c1容器1

// c2容器2

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v1;

vector 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;

for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());

cout << endl;

cout << "交换后： " << endl;

swap(v1, v2);

for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint());

cout << endl;

for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**swap交换容器时，注意交换的容器要同种类型

5.5 常用算术生成算法

学习目标：

掌握常用的算术生成算法

注意：

算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为 #include

算法简介：

accumulate // 计算容器元素累计总和

fill // 向容器中添加元素

5.5.1 accumulate

功能描述：

计算区间内容器元素累计总和

函数原型：

accumulate(iterator beg, iterator end, value);

// 计算容器元素累计总和

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 起始值

示例：

#include

void test01()

{

vector v;

for (int i = 0; i <= 100; i++) {

v.push_back(i);

}

int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);

cout << "total = " << total << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**accumulate使用时头文件注意是 numeric，这个算法很实用

5.5.2 fill

功能描述：

向容器中填充指定的元素

函数原型：

fill(iterator beg, iterator end, value);

// 向容器中填充元素

// beg 开始迭代器

// end 结束迭代器

// value 填充的值

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v;

v.resize(10);

//填充

fill(v.begin(), v.end(), 100);

for_each(v.begin(), v.end(), myPrint());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

**总结：**利用fill可以将容器区间内元素填充为指定的值

5.6 常用集合算法

学习目标：

掌握常用的集合算法

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

5.6.1 set_intersection

功能描述：

求两个容器的交集

函数原型：

set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的交集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// 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

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v1;

vector v2;

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

v1.push_back(i);

v2.push_back(i+5);

}

vector vTarget;

//取两个里面较小的值给目标容器开辟空间

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::iterator itEnd =

set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：

求交集的两个集合必须的有序序列目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值set_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置

5.6.2 set_union

功能描述：

求两个集合的并集

函数原型：

set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的并集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// 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

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v1;

vector v2;

for (int i = 0; i < 10; i++) {

v1.push_back(i);

v2.push_back(i+5);

}

vector 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::iterator itEnd =

set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：

求并集的两个集合必须的有序序列目标容器开辟空间需要两个容器相加set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置

5.6.3 set_difference

功能描述：

求两个集合的差集

函数原型：

set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);

// 求两个集合的差集

// 注意:两个集合必须是有序序列

// 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

示例：

#include

class myPrint

{

public:

void operator()(int val)

{

cout << val << " ";

}

};

void test01()

{

vector v1;

vector v2;

for (int i = 0; i < 10; i++) {

v1.push_back(i);

v2.push_back(i+5);

}

vector 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()));

//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::iterator itEnd =

set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin());

for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint());

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());

cout << endl;

}

int main() {

test01();

system("pause");

return 0;

}

总结：

求差集的两个集合必须的有序序列目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值set_difference返回值既是差集中最后一个元素的位置

6 STL中一些常见的坑

6.1 erase删除元素

6.1.1 vector, string 或 dequeue erase删除不干净的问题

vector,string,dequeue容器，如果直接使用erase来删除其中的元素，很可能会出现迭代器失效的问题。

对于 vector, string 或 dequeue 容器，使用remove-erase 习惯用法删除元素。

remove-erase 删除的原理就是先调用 remove 函数将要删除的元素移到数组的最后面，然后调用 erase 遍历一个个去释放。这种方法比我们自己在外面基于 for 循环遍历，然后直接调用 erase 函数删除高效很多。因为 remove 只需要查找一次，就可以将所有需要删除的元素集中在一块儿，而且这个集中调用的是 std::move 和 swap 函数完成最高效的交换；集中起来后再调用 erase 一次性删除，这儿的删除也不会再有移动了，因为前面的 remove 已经完成所有的移动了。如果自己基于 for 循环遍历去删除，假设这个 vector 中三个元素需要删除，那么每次删除元素时都要移动，这次移动是不关心是否有相同的元素这种情况的，删除下一个找到的元素时需要继续遍历然后移动。所以删除多少个元素就需要整体移动多少次。所以 STL 将 vector 元素的删除拆分成先 remove 然后 erase 就是为了提高性能。

错误代码(迭代器失效):

#include

void testVectorString()

{

std::vector onev;

std::string str("456");

onev.push_back("123");

onev.push_back(str);

onev.push_back("789");

onev.push_back(str);

onev.push_back("abc");

std::cout << "before remove" << std::endl;

for (int i = 0; i < onev.size(); ++i)

{

std::cout << onev[i] << std::endl;

}

// //删除str字符串

// for (int i = 0; i < onev.size(); ++i)

// {

// if (onev[i] == str) onev.erase(std::begin(onev) + i);

// }

//删除str字符串，会迭代器失效

for (auto it = onev.begin(); it < onev.end(); it++)

{

if (*it == str) onev.erase(it);

}

std::cout << "finish remove" << std::endl;

for (int i = 0; i < onev.size(); ++i)

{

std::cout << onev[i] << std::endl;

}

int main()

{

testVectorString();

return 0;

}

输出如下，可以看出元素并没有删除干净：

before remove

123

456

789

456

abc

finish remove

123

789

456

abc

可以采用下面的方法来解决上述问题：

for(std::vector::iterator iter=onev.begin(); iter < onev.end(); )

{

if (*iter == str) {

onev.erase(iter);

} else {

++iter;

}

使用remove-erase用法删除的代码：

// Created by fuhong on 2021/5/10.

#include

void testVectorString()

{

std::vector onev;

std::string str("456");

onev.push_back("123");

onev.push_back(str);

onev.push_back("789");

onev.push_back(str);

onev.push_back("abc");

std::cout << "before remove" << std::endl;

for (int i = 0; i < onev.size(); ++i)

{

std::cout << onev[i] << std::endl;

}

std::vector::iterator elem = remove(onev.begin(), onev.end(), str);

onev.erase(elem, onev.end());

std::cout << "finish remove" << std::endl;

for (int i = 0; i < onev.size(); ++i)

{

std::cout << onev[i] << std::endl;

}

int main()

{

testVectorString();

return 0;

}

输出：

before remove

123

456

789

456

abc

finish remove

123

789

abc

6.1.2 list，set容器的删除

list 容器基于链表实现，不需要将元素移到最后面再删除，直接利用链表的删除原理即可。和 vector 容器不一样，list 容器本身就提供了 remove 方法，同时也提供了 erase方法，基于这两个方法都可以删除元素，但是此时的 remove 方法更方便，因为调用这个函数本身就可以将链表中所有元素等于该值的元素删除。

方法1

void testRemoveList() {

std::list onev;

std::string str("456");

onev.push_back("123");

onev.push_back(str);

onev.push_back("789");

onev.push_back(str);

onev.push_back("abc");

for(std::list::iterator iter=onev.begin(); iter != onev.end(); ) {

if (*iter == str) {

iter = onev.erase(iter);

}

else {

++iter;

}

方法2,推荐使用这种方法：

void testRemoveList() {

std::list onev;

std::string str("456");

onev.push_back("123");

onev.push_back(str);

onev.push_back("789");

onev.push_back(str);

onev.push_back("abc");

onev.remove(str);

}

6.1.3 对于标准关联容器删除(map等)

对于 map, set 等这样的容器，用 for 循环就完全没有利用 map 本身的二叉树优势，因此肯定要调用它们的 erase 函数来删除元素。如果使用 for 循环遍历的方式同样存在和 list 同样的问题，即元素已经被释放了，迭代器失效了，如果继续调用调用++iter 是非常危险的。

oid testRemoveMap(){

typedef std::map MyMap;

MyMap onem;

std::string str("def");

std::string key("2");

onem.insert(MyMap::value_type("1", "abc"));

onem.insert(MyMap::value_type(key, str));

onem.insert(MyMap::value_type("4", str));

onem.insert(MyMap::value_type("3", "abd"));

//禁止使用下面的方式删除，除非删除过程中还有其它的特殊处理。

//for(MyMap::iterator iter = onem.begin(); iter != onem.end();++iter) {

//if (iter->second == str) {

//iter = onem.erase(iter);

//}

//else {

//++iter;

//}

onem.erase(key); //推荐使用这种方法删除

std::cout<<"finsih remove "<

}

参考链接

STL官方网址： http://www.cplusplus.com/reference/st

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