学习:黑马
C++提高编程 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 1 模板 1.1 模板的概念 模板就是建立通用的模具 ,大大提高复用性
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 1.2 函数模板 1.2.1 函数模板语法 函数模板作用:
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,用一个虚拟的类型 来代表。
语法:
1 2 template <typename T>函数声明或定义
解释:
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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 void swapInt (int & a, int & b) { int temp = a; a = b; b = temp; } void swapDouble (double & a, double & b) { double temp = a; a = b; b = temp; } template <typename T>void mySwap (T& a, T& b) { T temp = a; a = b; b = temp; } void test01 () { int a = 10 ; int b = 20 ; mySwap (a, b); mySwap <int >(a, b); cout << "a = " << a << endl; cout << "b = " << b << endl; } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
函数模板利用关键字 template 使用函数模板有两种方式:自动类型推导、显示指定类型 模板的目的是为了提高复用性,将类型参数化 1.2.2 函数模板注意事项 注意事项:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 template <class T>void mySwap (T& a, T& b) { T temp = a; a = b; b = temp; } void test01 () { int a = 10 ; int b = 20 ; char c = 'c' ; mySwap (a, b); } template <class T>void func () { cout << "func 调用" << endl; } void test02 () { func <int >(); } int main () { test01 (); test02 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
使用模板时必须确定出通用数据类型T,并且能够推导出一致的类型 1.2.3 函数模板案例 案例描述:
利用函数模板封装一个排序的函数,可以对不同数据类型数组 进行排序 排序规则从大到小,排序算法为选择排序 分别利用char数组 和int数组 进行测试 示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 template <typename T>void mySwap (T &a, T&b) { T temp = a; a = b; b = temp; } template <class T > void mySort (T arr[], int len) { for (int i = 0 ; i < len; i++) { int max = i; for (int j = i + 1 ; j < len; j++) { if (arr[max] < arr[j]) { max = j; } } if (max != i) { mySwap (arr[max], arr[i]); } } } template <typename T>void printArray (T arr[], int len) { for (int i = 0 ; i < len; i++) { cout << arr[i] << " " ; } cout << endl; } void test01 () { char charArr[] = "bdcfeagh" ; int num = sizeof (charArr) / sizeof (char ); mySort (charArr, num); printArray (charArr, num); } void test02 () { int intArr[] = { 7 , 5 , 8 , 1 , 3 , 9 , 2 , 4 , 6 }; int num = sizeof (intArr) / sizeof (int ); mySort (intArr, num); printArray (intArr, num); } int main () { test01 (); test02 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:模板可以提高代码复用,需要熟练掌握
1.2.4 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 示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 int myAdd01 (int a, int b) { return a + b; } template <class T>T myAdd02 (T a, T b) { return a + b; } void test01 () { int a = 10 ; int b = 20 ; char c = 'c' ; cout << myAdd01 (a, c) << endl; myAdd02 <int >(a, c); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结: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
1.2.5 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 示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 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; } template <typename T>void myPrint (T a, T b, T c) { cout << "调用重载的模板" << endl; } void test01 () { int a = 10 ; int b = 20 ; myPrint (a, b); myPrint<>(a, b); int c = 30 ; myPrint (a, b, c); char c1 = 'a' ; char c2 = 'b' ; myPrint (c1, c2); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结: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
1.2.6 模板的局限性 局限性:
例如:
1 2 3 4 5 template <class T>void f (T a, T b) { a = b; }
在上述代码中提供的赋值操作,如果传入的a和b是一个数组,就无法实现了
再例如:
1 2 3 4 5 template <class T>void f (T a, T b) { if (a > b) { ... } }
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
因此C++为了解决这种问题,提供模板的重载,可以为这些特定的类型 提供具体化的模板
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 #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; }; template <class T>bool myCompare (T& a, T& b) { if (a == b) { return true ; } else { return false ; } } 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 ; 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 ) ; bool ret = myCompare (p1, p2); if (ret) { cout << "p1 == p2 " << endl; } else { cout << "p1 != p2 " << endl; } } int main () { test01 (); test02 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
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 1.3 类模板 1.3.1 类模板语法 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:
解释:
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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 #include <string> template <class NameType , class AgeType > 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; }; void test01 () { Person<string, int >P1 ("孙悟空" , 999 ); P1. showPerson (); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:类模板和函数模板语法相似,在声明模板template后面加类,此类称为类模板
1.3.2 类模板与函数模板区别 类模板与函数模板区别主要有两点:
类模板没有自动类型推导的使用方式 类模板在模板参数列表中可以有默认参数 示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 #include <string> 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; }; void test01 () { Person <string ,int >p ("孙悟空" , 1000 ); p.showPerson (); } void test02 () { Person <string> p ("猪八戒" , 999 ); p.showPerson (); } int main () { test01 (); test02 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
类模板使用只能用显示指定类型方式 类模板中的模板参数列表可以有默认参数 1.3.3 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 示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 class Person1 { public : void showPerson1 () { cout << "Person1 show" << endl; } }; class Person2 { public : void showPerson2 () { cout << "Person2 show" << endl; } }; template <class T >class MyClass { public : T obj; void fun1 () { obj.showPerson1 (); } void fun2 () { obj.showPerson2 (); } }; void test01 () { MyClass<Person1> m; m.fun1 (); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:类模板中的成员函数并不是一开始就创建的,在调用时才去创建
1.3.4 类模板对象做函数参数 学习目标:
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 示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 #include <string> 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; }; void printPerson1 (Person<string, int > &p) { p.showPerson (); } void test01 () { Person <string, int >p ("孙悟空" , 100 ); printPerson1 (p); } template <class T1 , class T2 >void printPerson2 (Person<T1, T2>&p) { p.showPerson (); cout << "T1的类型为: " << typeid (T1).name () << endl; cout << "T2的类型为: " << typeid (T2).name () << endl; } void test02 () { Person <string, int >p ("猪八戒" , 90 ); printPerson2 (p); } template <class T>void printPerson3 (T & p) { cout << "T的类型为: " << typeid (T).name () << endl; p.showPerson (); } void test03 () { Person <string, int >p ("唐僧" , 30 ); printPerson3 (p); } int main () { test01 (); test02 (); test03 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
通过类模板创建的对象,可以有三种方式向函数中进行传参 使用比较广泛是第一种:指定传入的类型 1.3.5 类模板与继承 当类模板碰到继承时,需要注意一下几点:
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 示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 template <class T >class Base { T m; }; class Son :public Base<int > { }; void test01 () { Son c; } template <class T1 , class T2 >class Son2 :public Base<T2>{ public : Son2 () { cout << typeid (T1).name () << endl; cout << typeid (T2).name () << endl; } }; void test02 () { Son2<int , char > child1; } int main () { test01 (); test02 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:如果父类是类模板,子类需要指定出父类中T的数据类型
1.3.6 类模板成员函数类外实现 学习目标:能够掌握类模板中的成员函数类外实现
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 #include <string> template <class T1 , class T2 >class Person {public : Person (T1 name, T2 age); void showPerson () ; public : T1 m_Name; T2 m_Age; }; template <class T1 , class T2 >Person<T1, T2>::Person (T1 name, T2 age) { this ->m_Name = name; this ->m_Age = age; } 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 ; }
总结:类模板中成员函数类外实现时,需要加上模板参数列表
1.3.7 类模板分文件编写 学习目标:
掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式 问题:
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:
解决方式1:直接包含.cpp源文件 解决方式2:将声明和实现写到同一个文件中,并更改后缀名为.hpp,hpp是约定的名称,并不是强制 示例:
person.hpp中代码:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 #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; }; template <class T1 , class T2 >Person<T1, T2>::Person (T1 name, T2 age) { this ->m_Name = name; this ->m_Age = age; } template <class T1 , class T2 >void Person<T1, T2>::showPerson () { cout << "姓名: " << this ->m_Name << " 年龄:" << this ->m_Age << endl; }
类模板分文件编写.cpp中代码
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 #include <iostream> using namespace std;#include "person.cpp" #include "person.hpp" void test01 () { Person<string, int > p ("Tom" , 10 ) ; p.showPerson (); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:主流的解决方式是第二种,将类模板成员函数写到一起,并将后缀名改为.hpp
1.3.8 类模板与友元 学习目标:
全局函数类内实现 - 直接在类内声明友元即可
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
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 #include <string> template <class T1 , class T2 > class Person ;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 { friend void printPerson (Person<T1, T2> & p) { cout << "姓名: " << p.m_Name << " 年龄:" << p.m_Age << endl; } 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; }; void test01 () { Person <string, int >p ("Tom" , 20 ); printPerson (p); } void test02 () { Person <string, int >p ("Jerry" , 30 ); printPerson2 (p); } int main () { test02 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结: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
1.3.9 类模板案例 案例描述: 实现一个通用的数组类,要求如下:
可以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储 将数组中的数据存储到堆区 构造函数中可以传入数组的容量 提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题 提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除 可以通过下标的方式访问数组中的元素 可以获取数组中当前元素个数和数组的容量 示例:
myArray.hpp中代码
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 #pragma once #include <iostream> using namespace std;template <class T >class MyArray { public : MyArray (int capacity) { this ->m_Capacity = capacity; this ->m_Size = 0 ; pAddress = new T[this ->m_Capacity]; } MyArray (const MyArray & arr) { this ->m_Capacity = arr.m_Capacity; this ->m_Size = arr.m_Size; this ->pAddress = new T[this ->m_Capacity]; for (int i = 0 ; i < this ->m_Size; i++) { this ->pAddress[i] = arr.pAddress[i]; } } MyArray& operator =(const MyArray& myarray) { if (this ->pAddress != NULL ) { delete [] this ->pAddress; this ->m_Capacity = 0 ; this ->m_Size = 0 ; } this ->m_Capacity = myarray.m_Capacity; this ->m_Size = myarray.m_Size; this ->pAddress = new T[this ->m_Capacity]; for (int i = 0 ; i < this ->m_Size; i++) { this ->pAddress[i] = myarray[i]; } return *this ; } T& operator [](int index) { return this ->pAddress[index]; } void Push_back (const T & val) { if (this ->m_Capacity == this ->m_Size) { return ; } this ->pAddress[this ->m_Size] = val; this ->m_Size++; } void Pop_back () { if (this ->m_Size == 0 ) { return ; } this ->m_Size--; } int getCapacity () { return this ->m_Capacity; } int getSize () { return this ->m_Size; } ~MyArray () { if (this ->pAddress != NULL ) { delete [] this ->pAddress; this ->pAddress = NULL ; this ->m_Capacity = 0 ; this ->m_Size = 0 ; } } private : T * pAddress; int m_Capacity; int m_Size; };
类模板案例—数组类封装.cpp中
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 #include "myArray.hpp" #include <string> void printIntArray (MyArray<int >& arr) { for (int i = 0 ; i < arr.getSize (); i++) { cout << arr[i] << " " ; } cout << endl; } void test01 () { MyArray<int > array1 (10 ) ; for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) { array1. Push_back (i); } cout << "array1打印输出:" << endl; printIntArray (array1); cout << "array1的大小:" << array1. getSize () << endl; cout << "array1的容量:" << array1. getCapacity () << endl; cout << "--------------------------" << endl; MyArray<int > array2 (array1) ; array2. Pop_back (); cout << "array2打印输出:" << endl; printIntArray (array2); cout << "array2的大小:" << array2. getSize () << endl; cout << "array2的容量:" << array2. getCapacity () << endl; } class Person {public : Person () {} Person (string name, int age) { this ->m_Name = name; this ->m_Age = age; } public : string m_Name; int m_Age; }; void printPersonArray (MyArray<Person>& personArr) { for (int i = 0 ; i < personArr.getSize (); i++) { cout << "姓名:" << personArr[i].m_Name << " 年龄: " << personArr[i].m_Age << endl; } } void test02 () { MyArray<Person> pArray (10 ) ; Person p1 ("孙悟空" , 30 ) ; Person p2 ("韩信" , 20 ) ; Person p3 ("妲己" , 18 ) ; Person p4 ("王昭君" , 15 ) ; Person p5 ("赵云" , 24 ) ; pArray.Push_back (p1); pArray.Push_back (p2); pArray.Push_back (p3); pArray.Push_back (p4); pArray.Push_back (p5); printPersonArray (pArray); cout << "pArray的大小:" << pArray.getSize () << endl; cout << "pArray的容量:" << pArray.getCapacity () << endl; } int main () { test02 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
能够利用所学知识点实现通用的数组
2 STL初识 2.1 STL的诞生 2.2 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 2.3 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。 2.4 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
2.5 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
2.5.1 vector存放内置数据类型 容器: vector
算法: for_each
迭代器: vector<int>::iterator
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 #include <vector> #include <algorithm> void MyPrint (int val) { cout << val << endl; } void test01 () { vector<int > v; v.push_back (10 ); v.push_back (20 ); v.push_back (30 ); v.push_back (40 ); vector<int >::iterator pBegin = v.begin (); vector<int >::iterator pEnd = v.end (); while (pBegin != pEnd) { cout << *pBegin << endl; pBegin++; } for (vector<int >::iterator it = v.begin (); it != v.end (); it++) { cout << *it << endl; } cout << endl; for_each(v.begin (), v.end (), MyPrint); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
2.5.2 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 #include <vector> #include <string> class Person {public : Person (string name, int age) { mName = name; mAge = age; } public : string mName; int mAge; }; void test01 () { vector<Person> v; 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++) { cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl; } } void test02 () { vector<Person*> v; 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++) { Person * p = (*it); cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl; } } int main () { test01 (); test02 (); system ("pause" ); return 0 ; }
2.5.3 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 #include <vector> void test01 () { vector< vector<int > > v; 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 ); } 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++) { for (vector<int >::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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 #include <string> void test01 () { string s1; cout << "str1 = " << s1 << endl; const char * str = "hello world" ; string s2 (str) ; cout << "str2 = " << s2 << endl; string s3 (s2) ; 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 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, 4 , 3 ); 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 void test01 () { string str1 = "abcdefgde" ; int pos = str1.f ind("de" ); if (pos == -1 ) { cout << "未找到" << endl; } else { cout << "pos = " << pos << endl; } pos = str1. rfind ("de" ); cout << "pos = " << pos << endl; } void test02 () { string str1 = "abcdefgde" ; str1. replace (1 , 3 , "1111" ); cout << "str1 = " << str1 << endl; } int main () { system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
find查找是从左往后,rfind从右往左 find找到字符串后返回查找的第一个字符位置,找不到返回-1 replace在替换时,要指定从哪个位置起,多少个字符,替换成什么样的字符串 3.1.6 string字符串比较 功能描述:
比较方式:
= 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 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; 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 void test01 () { string str = "hello" ; str.insert (1 , "111" ); cout << str << endl; str.erase (1 , 3 ); 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 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
3.2.2 vector构造函数 功能描述:
函数原型:
vector<T> v;
//采用模板实现类实现,默认构造函数vector(v.begin(), v.end());
//将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。vector(n, elem);
//构造函数将n个elem拷贝给本身。vector(const vector &vec);
//拷贝构造函数。示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 #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); vector<int > v2 (v1. begin(), v1. end()) ; printVector (v2); vector<int > v3 (10 , 100 ) ; printVector (v3); vector<int > v4 (v3) ; printVector (v4); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结: vector的多种构造方式没有可比性,灵活使用即可
3.2.3 vector赋值操作 功能描述:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 #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); vector<int >v2; v2 = v1; printVector (v2); vector<int >v3; v3. assign (v1. begin (), v1. end ()); printVector (v3); vector<int >v4; v4. assign (10 , 100 ); printVector (v4); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结: vector赋值方式比较简单,使用operator=,或者assign都可以
3.2.4 vector容量和大小 功能描述:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 #include <vector> void printVector (vector<int >& v) { for (vector<int >::iterator it = v.begin (); it != v.end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; } void test01 () { vector<int > v1; for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) { v1. push_back (i); } printVector (v1); if (v1. empty ()) { cout << "v1为空" << endl; } else { cout << "v1不为空" << endl; cout << "v1的容量 = " << v1. capacity () << endl; cout << "v1的大小 = " << v1. size () << endl; } v1. resize (15 ,10 ); printVector (v1); 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 #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; v1. push_back (10 ); v1. push_back (20 ); v1. push_back (30 ); v1. push_back (40 ); v1. push_back (50 ); printVector (v1); v1. pop_back (); printVector (v1); v1. insert (v1. begin (), 100 ); printVector (v1); v1. insert (v1. begin (), 2 , 1000 ); printVector (v1); v1. erase (v1. begin ()); printVector (v1); 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 #include <vector> void test01 () { vector<int >v1; for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) { v1. push_back (i); } for (int i = 0 ; i < v1. size (); i++) { cout << v1[i] << " " ; } cout << endl; for (int i = 0 ; i < v1. size (); i++) { cout << v1. at (i) << " " ; } cout << endl; cout << "v1的第一个元素为: " << v1.f ront() << 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:
函数原型:
swap(vec);
// 将vec与本身的元素互换示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 #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); vector<int >v2; for (int i = 10 ; i > 0 ; i--) { v2. push_back (i); } printVector (v2); cout << "互换后" << endl; v1. swap (v2); printVector (v1); printVector (v2); } void test02 () { vector<int > v; for (int i = 0 ; i < 100000 ; i++) { v.push_back (i); } cout << "v的容量为:" << v.capacity () << endl; cout << "v的大小为:" << v.size () << endl; v.resize (3 ); cout << "v的容量为:" << v.capacity () << endl; cout << "v的大小为:" << v.size () << endl; vector <int >(v).swap (v); 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 #include <vector> void test01 () { vector<int > v; 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:
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
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
3.3.2 deque构造函数 功能描述:
函数原型:
deque<T>
deqT; //默认构造形式deque(beg, end);
//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。deque(n, elem);
//构造函数将n个elem拷贝给本身。deque(const deque &deq);
//拷贝构造函数示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 #include <deque> 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 > d1; for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) { d1. push_back (i); } printDeque (d1); deque<int > d2 (d1. begin(),d1. end()) ; printDeque (d2); deque<int >d3 (10 ,100 ); printDeque (d3); deque<int >d4 = d3; printDeque (d4); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结: deque容器和vector容器的构造方式几乎一致,灵活使用即可
3.3.3 deque赋值操作 功能描述:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 #include <deque> 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 > d1; for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) { d1. push_back (i); } printDeque (d1); deque<int >d2; d2 = d1; printDeque (d2); deque<int >d3; d3. assign (d1. begin (), d1. end ()); printDeque (d3); deque<int >d4; d4. assign (10 , 100 ); printDeque (d4); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:deque赋值操作也与vector相同,需熟练掌握
3.3.4 deque大小操作 功能描述:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 #include <deque> 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 > d1; for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) { d1. push_back (i); } printDeque (d1); if (d1. empty ()) { cout << "d1为空!" << endl; } else { cout << "d1不为空!" << endl; cout << "d1的大小为:" << d1. size () << endl; } 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 #include <deque> 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); d.pop_back (); d.pop_front (); printDeque (d); } void test02 () { deque<int > d; d.push_back (10 ); d.push_back (20 ); d.push_front (100 ); d.push_front (200 ); printDeque (d); d.insert (d.begin (), 1000 ); printDeque (d); d.insert (d.begin (), 2 ,10000 ); printDeque (d); deque<int >d2; d2. push_back (1 ); d2. push_back (2 ); d2. push_back (3 ); d.insert (d.begin (), d2. begin (), d2. end ()); printDeque (d); } void test03 () { deque<int > d; d.push_back (10 ); d.push_back (20 ); d.push_front (100 ); d.push_front (200 ); printDeque (d); d.erase (d.begin ()); printDeque (d); d.erase (d.begin (), d.end ()); d.clear (); printDeque (d); } int main () { 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 #include <deque> 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 ); 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:
算法:
sort(iterator beg, iterator end)
//对beg和end区间内元素进行排序示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 #include <deque> #include <algorithm> void printDeque (const deque<int >& d) { for (deque<int >::const_iterator it = d.begin (); it != d.end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; } void test01 () { deque<int > d; d.push_back (10 ); d.push_back (20 ); d.push_front (100 ); d.push_front (200 ); printDeque (d); sort (d.begin (), d.end ()); 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 class Person { public : Person (string name, int score) { this ->m_Name = name; this ->m_Score = score; } string m_Name; int m_Score; }; void createPerson (vector<Person>&v) { string nameSeed = "ABCDE" ; for (int i = 0 ; i < 5 ; i++) { string name = "选手" ; name += nameSeed[i]; int score = 0 ; Person p (name, score) ; v.push_back (p); } } void setScore (vector<Person>&v) { for (vector<Person>::iterator it = v.begin (); it != v.end (); it++) { deque<int >d; for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) { int score = rand () % 41 + 60 ; d.push_back (score); } sort (d.begin (), d.end ()); d.pop_back (); d.pop_front (); int sum = 0 ; for (deque<int >::iterator dit = d.begin (); dit != d.end (); dit++) { sum += *dit; } int avg = sum / d.size (); it->m_Score = avg; } } void showScore (vector<Person>&v) { for (vector<Person>::iterator it = v.begin (); it != v.end (); it++) { cout << "姓名: " << it->m_Name << " 平均分: " << it->m_Score << endl; } } int main () { srand ((unsigned int )time (NULL )); vector<Person>v; createPerson (v); setScore (v); 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
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:
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<T> stk;
//stack采用模板类实现, stack对象的默认构造形式stack(const stack &stk);
//拷贝构造函数赋值操作:
stack& operator=(const stack &stk);
//重载等号操作符数据存取:
push(elem);
//向栈顶添加元素pop();
//从栈顶移除第一个元素top();
//返回栈顶元素大小操作:
empty();
//判断堆栈是否为空size();
//返回栈的大小示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 #include <stack> void test01 () { stack<int > s; s.push (10 ); s.push (20 ); s.push (30 ); while (!s.empty ()) { cout << "栈顶元素为: " << s.top () << endl; 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
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:
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<T> que;
//queue采用模板类实现,queue对象的默认构造形式queue(const queue &que);
//拷贝构造函数赋值操作:
queue& operator=(const queue &que);
//重载等号操作符数据存取:
push(elem);
//往队尾添加元素pop();
//从队头移除第一个元素back();
//返回最后一个元素front();
//返回第一个元素大小操作:
empty();
//判断堆栈是否为空size();
//返回栈的大小示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 #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 () { queue<Person> q; Person p1 ("唐僧" , 30 ) ; Person p2 ("孙悟空" , 1000 ) ; Person p3 ("猪八戒" , 900 ) ; Person p4 ("沙僧" , 800 ) ; q.push (p1); q.push (p2); q.push (p3); q.push (p4); while (!q.empty ()) { 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; 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
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:
函数原型:
list<T> lst;
//list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式:list(beg,end);
//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。list(n,elem);
//构造函数将n个elem拷贝给本身。list(const list &lst);
//拷贝构造函数。示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 #include <list> void printList (const list<int >& L) { for (list<int >::const_iterator it = L.begin (); it != L.end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; } void test01 () { list<int >L1; L1. push_back (10 ); L1. push_back (20 ); L1. push_back (30 ); L1. push_back (40 ); printList (L1); list<int >L2 (L1. begin (),L1. end ()); printList (L2); list<int >L3 (L2); printList (L3); list<int >L4 (10 , 1000 ); printList (L4); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:list构造方式同其他几个STL常用容器,熟练掌握即可
3.7.3 list 赋值和交换 功能描述:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 #include <list> void printList (const list<int >& L) { for (list<int >::const_iterator it = L.begin (); it != L.end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; } void test01 () { list<int >L1; L1. push_back (10 ); L1. push_back (20 ); L1. push_back (30 ); L1. push_back (40 ); printList (L1); list<int >L2; L2 = L1; printList (L2); list<int >L3; L3. assign (L2. begin (), L2. end ()); printList (L3); list<int >L4; L4. assign (10 , 100 ); printList (L4); } void test02 () { list<int >L1; L1. push_back (10 ); L1. push_back (20 ); L1. push_back (30 ); L1. push_back (40 ); list<int >L2; L2. assign (10 , 100 ); cout << "交换前: " << endl; printList (L1); printList (L2); cout << endl; L1. swap (L2); cout << "交换后: " << endl; printList (L1); printList (L2); } int main () { 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 #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 ); if (L1. empty ()) { cout << "L1为空" << endl; } else { cout << "L1不为空" << endl; cout << "L1的大小为: " << L1. size () << endl; } 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 #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 > L; L.push_back (10 ); L.push_back (20 ); L.push_back (30 ); L.push_front (100 ); L.push_front (200 ); L.push_front (300 ); printList (L); L.pop_back (); printList (L); L.pop_front (); printList (L); list<int >::iterator it = L.begin (); L.insert (++it, 1000 ); printList (L); it = L.begin (); L.erase (++it); printList (L); L.push_back (10000 ); L.push_back (10000 ); L.push_back (10000 ); printList (L); L.remove (10000 ); printList (L); 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:
函数原型:
front();
//返回第一个元素。back();
//返回最后一个元素。示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 #include <list> void test01 () { list<int >L1; L1. push_back (10 ); L1. push_back (20 ); L1. push_back (30 ); L1. push_back (40 ); cout << "第一个元素为: " << L1.f ront() << endl; cout << "最后一个元素为: " << L1. back () << endl; list<int >::iterator it = L1. begin (); } 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:
函数原型:
reverse();
//反转链表sort();
//链表排序示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 void printList (const list<int >& L) { for (list<int >::const_iterator it = L.begin (); it != L.end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; } bool myCompare (int val1 , int val2) { return val1 > val2; } void test01 () { list<int > L; L.push_back (90 ); L.push_back (30 ); L.push_back (20 ); L.push_back (70 ); printList (L); L.reverse (); printList (L); L.sort (); printList (L); L.sort (myCompare); 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 #include <list> #include <string> class Person {public : Person (string name, int age , int height) { m_Name = name; m_Age = age; m_Height = height; } public : string m_Name; int m_Age; int m_Height; }; bool ComparePerson (Person& p1, Person& p2) { if (p1. m_Age == p2. m_Age) { return p1. m_Height > p2. m_Height; } else { return p1. m_Age < p2. m_Age; } } void test01 () { list<Person> L; Person p1 ("刘备" , 35 , 175 ) ; Person p2 ("曹操" , 45 , 180 ) ; Person p3 ("孙权" , 40 , 170 ) ; Person p4 ("赵云" , 25 , 190 ) ; Person p5 ("张飞" , 35 , 160 ) ; Person p6 ("关羽" , 35 , 200 ) ; L.push_back (p1); L.push_back (p2); L.push_back (p3); L.push_back (p4); L.push_back (p5); L.push_back (p6); for (list<Person>::iterator it = L.begin (); it != L.end (); it++) { cout << "姓名: " << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << " 身高: " << it->m_Height << endl; } cout << "---------------------------------" << endl; L.sort (ComparePerson); for (list<Person>::iterator it = L.begin (); it != L.end (); it++) { cout << "姓名: " << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << " 身高: " << it->m_Height << endl; } } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
3.8 set/ multiset 容器 3.8.1 set基本概念 简介:
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<T> st;
//默认构造函数:set(const set &st);
//拷贝构造函数赋值:
set& operator=(const set &st);
//重载等号操作符示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 #include <set> void printSet (set<int > & s) { for (set<int >::iterator it = s.begin (); it != s.end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; } void test01 () { set<int > s1; s1. insert (10 ); s1. insert (30 ); s1. insert (20 ); s1. insert (40 ); printSet (s1); set<int >s2 (s1); printSet (s2); set<int >s3; s3 = s2; printSet (s3); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
set容器插入数据时用insert set容器插入数据的数据会自动排序 3.8.3 set大小和交换 功能描述:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 #include <set> void printSet (set<int > & s) { for (set<int >::iterator it = s.begin (); it != s.end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; } 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; } } void test02 () { set<int > s1; s1. insert (10 ); s1. insert (30 ); s1. insert (20 ); s1. insert (40 ); set<int > s2; s2. insert (100 ); s2. insert (300 ); s2. insert (200 ); s2. insert (400 ); cout << "交换前" << endl; printSet (s1); printSet (s2); cout << endl; cout << "交换后" << endl; s1. swap (s2); printSet (s1); printSet (s2); } int main () { 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 #include <set> void printSet (set<int > & s) { for (set<int >::iterator it = s.begin (); it != s.end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; } void test01 () { set<int > s1; s1. insert (10 ); s1. insert (30 ); s1. insert (20 ); s1. insert (40 ); printSet (s1); s1. erase (s1. begin ()); printSet (s1); s1. erase (30 ); printSet (s1); 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 #include <set> void test01 () { set<int > s1; s1. insert (10 ); s1. insert (30 ); s1. insert (20 ); s1. insert (40 ); set<int >::iterator pos = s1.f ind(30 ); if (pos != s1. end ()) { cout << "找到了元素 : " << *pos << endl; } else { cout << "未找到元素" << endl; } 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 #include <set> void test01 () { set<int > s; pair<set<int >::iterator, bool > ret = s.insert (10 ); if (ret.second) { cout << "第一次插入成功!" << endl; } else { cout << "第一次插入失败!" << endl; } ret = s.insert (10 ); if (ret.second) { cout << "第二次插入成功!" << endl; } else { cout << "第二次插入失败!" << endl; } multiset<int > ms; ms.insert (10 ); ms.insert (10 ); for (multiset<int >::iterator it = ms.begin (); it != ms.end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
如果不允许插入重复数据可以利用set 如果需要插入重复数据利用multiset 3.8.7 pair对组创建 功能描述:
两种创建方式:
pair<type, type> p ( value1, value2 );
pair<type, type> p = make_pair( value1, value2 );
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 #include <string> void test01 () { pair<string, int > p (string("Tom" ), 20 ) ; cout << "姓名: " << p.first << " 年龄: " << p.second << endl; pair<string, int > p2 = make_pair ("Jerry" , 10 ); cout << "姓名: " << p2.f irst << " 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:
示例一 set存放内置数据类型
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 #include <set> class MyCompare { public : bool operator () (int v1, int v2) { return v1 > v2; } }; void test01 () { set<int > s1; s1. insert (10 ); s1. insert (40 ); s1. insert (20 ); s1. insert (30 ); s1. insert (50 ); for (set<int >::iterator it = s1. begin (); it != s1. end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; set<int ,MyCompare> s2; s2. insert (10 ); s2. insert (40 ); s2. insert (20 ); s2. insert (30 ); s2. insert (50 ); for (set<int , MyCompare>::iterator it = s2. begin (); it != s2. end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:利用仿函数可以指定set容器的排序规则
示例二 set存放自定义数据类型
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 #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) { return p1. m_Age > p2. m_Age; } }; void test01 () { set<Person, comparePerson> s; Person p1 ("刘备" , 23 ) ; Person p2 ("关羽" , 27 ) ; Person p3 ("张飞" , 25 ) ; Person p4 ("赵云" , 21 ) ; s.insert (p1); s.insert (p2); s.insert (p3); s.insert (p4); for (set<Person, comparePerson>::iterator it = s.begin (); it != s.end (); it++) { cout << "姓名: " << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl; } } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
对于自定义数据类型,set必须指定排序规则才可以插入数据
3.9 map/ multimap容器 3.9.1 map基本概念 简介:
map中所有元素都是pair pair中第一个元素为key(键值),起到索引作用,第二个元素为value(实值) 所有元素都会根据元素的键值自动排序 本质:
map/multimap属于关联式容器 ,底层结构是用二叉树实现。 优点:
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:
函数原型:
构造:
map<T1, T2> mp;
//map默认构造函数:map(const map &mp);
//拷贝构造函数赋值:
map& operator=(const map &mp);
//重载等号操作符示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 #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 )); printMap (m); map<int , int >m2 (m); printMap (m2); map<int , int >m3; m3 = m2; 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 #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; } } void test02 () { map<int , int >m; m.insert (pair <int , int >(1 , 10 )); m.insert (pair <int , int >(2 , 20 )); m.insert (pair <int , int >(3 , 30 )); map<int , int >m2; m2. insert (pair <int , int >(4 , 100 )); m2. insert (pair <int , int >(5 , 200 )); m2. insert (pair <int , int >(6 , 300 )); cout << "交换前" << endl; printMap (m); printMap (m2); cout << "交换后" << endl; m.swap (m2); printMap (m); printMap (m2); } int main () { test01 (); test02 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
统计大小 — size 判断是否为空 — empty 交换容器 — swap 3.9.4 map插入和删除 功能描述:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 #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 (make_pair (2 , 20 )); m.insert (map<int , int >::value_type (3 , 30 )); m[4 ] = 40 ; printMap (m); m.erase (m.begin ()); printMap (m); m.erase (3 ); printMap (m); m.erase (m.begin (),m.end ()); m.clear (); printMap (m); } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
插入 — insert 删除 — erase 清空 — clear 3.9.5 map查找和统计 功能描述:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 #include <map> 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 )); 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; } 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:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 #include <map> class MyCompare {public : bool operator () (int v1, int v2) { return v1 > v2; } }; void test01 () { map<int , int , MyCompare> m; m.insert (make_pair (1 , 10 )); m.insert (make_pair (2 , 20 )); m.insert (make_pair (3 , 30 )); m.insert (make_pair (4 , 40 )); m.insert (make_pair (5 , 50 )); for (map<int , int , MyCompare>::iterator it = m.begin (); it != m.end (); it++) { cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl; } } int main () { test01 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
利用仿函数可以指定map容器的排序规则 对于自定义数据类型,map必须要指定排序规则,同set容器 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 #include <iostream> using namespace std;#include <vector> #include <string> #include <map> #include <ctime> #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 ; v.push_back (worker); } } void setGroup (vector<Worker>&v,multimap<int ,Worker>&m) { for (vector<Worker>::iterator it = v.begin (); it != v.end (); it++) { int deptId = rand () % 3 ; m.insert (make_pair (deptId, *it)); } } void showWorkerByGourp (multimap<int ,Worker>&m) { cout << "策划部门:" << endl; multimap<int ,Worker>::iterator pos = m.find (CEHUA); int count = m.count (CEHUA); 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); 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); 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 )); vector<Worker>vWorker; createWorker (vWorker); multimap<int , Worker>mWorker; setGroup (vWorker, mWorker); showWorkerByGourp (mWorker); 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 #include <string> class MyAdd { public : int operator () (int v1,int v2) { return v1 + v2; } }; void test01 () { MyAdd myAdd; cout << myAdd (10 , 10 ) << endl; } class MyPrint { public : MyPrint () { count = 0 ; } void operator () (string test) { cout << test << endl; count++; } int count; }; void test02 () { MyPrint myPrint; myPrint ("hello world" ); myPrint ("hello world" ); myPrint ("hello world" ); cout << "myPrint调用次数为: " << myPrint.count << endl; } void doPrint (MyPrint &mp , string test) { mp (test); } void test03 () { MyPrint myPrint; doPrint (myPrint, "Hello C++" ); } int main () { test03 (); system ("pause" ); return 0 ; }
总结:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 #include <vector> #include <algorithm> 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; } } 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 #include <vector> #include <algorithm> 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 ); sort (v.begin (), v.end ()); for (vector<int >::iterator it = v.begin (); it != v.end (); it++) { cout << *it << " " ; } cout << endl; cout << "----------------------------" << endl; sort (v.begin (), v.end (), MyCompare ()); for (vector<int >::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:
分类:
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<functional>
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<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>
//取反仿函数示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 #include <functional> void test01 () { negate<int > n; cout << n (50 ) << endl; } void test02 () { plus<int > 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 <functional>
4.3.3 关系仿函数 功能描述:
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>
//小于等于示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 #include <functional> #include <vector> #include <algorithm> 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; sort (v.begin (), v.end (), greater <int >()); for (vector<int >::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:
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>
//逻辑非示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 #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 << " " ; } cout << endl; vector<bool > v2; v2. resize (v.size ()); transform (v.begin (), v.end (), v2. begin (), logical_not <bool >()); for (vector<bool >::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<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。
5.1 常用遍历算法 学习目标:
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:
函数原型:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 #include <algorithm> #include <vector> void print01 (int val) { cout << val << " " ; } class print02 { public : void operator () (int val) { cout << val << " " ; } }; void test01 () { vector<int > v; for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) { v.push_back (i); } 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
功能描述:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 #include <vector> #include <algorithm> 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; vTarget.resize (v.size ()); 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 #include <algorithm> #include <vector> #include <string> void test01 () { vector<int > v; for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) { v.push_back (i + 1 ); } 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; } 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; 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; } }
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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 #include <algorithm> #include <vector> #include <string> 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; } } 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; 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; } } int main () { 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 #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 ); 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; } }
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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 #include <algorithm> #include <vector> void test01 () { vector<int >v; for (int i = 0 ; i < 10 ; i++) { v.push_back (i); } 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:
函数原型:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 #include <algorithm> #include <vector> 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; } 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<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 ) ; int num = count (v.begin (), v.end (), p); cout << "num = " << num << endl; } int main () { 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:
函数原型:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 #include <algorithm> #include <vector> class Greater4 { public : bool operator () (int val) { return val >= 4 ; } }; 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; } 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; } int main () { 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:
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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 #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 (v.begin (), v.end ()); for_each(v.begin (), v.end (), myPrint); cout << endl; sort (v.begin (), v.end (), greater <int >()); 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:
函数原型:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 #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; 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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 #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; vtarget.resize (v1. size () + v2. size ()); 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:
函数原型:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 #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 ()); 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:
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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 #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; 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:
函数原型:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 #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 ()); cout << endl; 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:
函数原型:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 #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 ()); cout << endl; 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:
函数原型:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 #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+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:
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 <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
5.5.1 accumulate 功能描述:
函数原型:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 #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 ); 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:
函数原型:
示例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 #include <numeric> #include <vector> #include <algorithm> class myPrint { public : void operator () (int val) { cout << val << " " ; } }; void test01 () { vector<int > v; v.resize (10 ); 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:
算法简介:
5.6.1 set_intersection 功能描述:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 #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++) { v1. push_back (i); v2. push_back (i+5 ); } vector<int > vTarget; vTarget.resize (min (v1. size (), v2. size ())); vector<int >::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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 #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++) { v1. push_back (i); v2. push_back (i+5 ); } vector<int > vTarget; vTarget.resize (v1. size () + v2. size ()); vector<int >::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:
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 #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++) { v1. push_back (i); v2. push_back (i+5 ); } vector<int > vTarget; vTarget.resize ( max (v1. size () , v2. size ())); 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 ()); 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