C++STL容器总结[通俗易懂]

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

各大容器的特点：

1.可以用下标访问的容器有（既可以插入也可以赋值）：vector、deque、map；

特别要注意一下，vector和deque如果没有预先指定大小，是不能用下标法插入元素的！

2. 序列式容器才可以在容器初始化的时候制定大小，关联式容器不行；

3.注意，关联容器的迭代器不支持it+n操作，仅支持it++操作。

序列式容器：

一、vector

当需要使用数组的情况下，可以考虑使用vector

1.特点：

(1) 一个动态分配的数组(当数组空间内存不足时，都会执行: 分配新空间-复制元素-释放原空间);

(2) 当删除元素时，不会释放限制的空间，所以向量容器的容量(capacity)大于向量容器的大小(size);

(3) 对于删除或插入操作，执行效率不高，越靠后插入或删除执行效率越高;

(4) 高效的随机访问的容器。

2.创建vecotr对象：

(1) vector<int> v1;

(2) vector<int> v2(10);

3.基本操作：

v.capacity(); //容器容量

v.size(); //容器大小

v.at(int idx); //用法和[]运算符相同

v.push_back(); //尾部插入

v.pop_back(); //尾部删除

v.front(); //获取头部元素

v.back(); //获取尾部元素

v.begin(); //头元素的迭代器

v.end(); //尾部元素的迭代器

v.insert(pos,elem); //pos是vector的插入元素的位置

v.insert(pos, n, elem) //在位置pos上插入n个元素elem

v.insert(pos, begin, end);

v.erase(pos); //移除pos位置上的元素，返回下一个数据的位置

v.erase(begin, end); //移除[begin, end)区间的数据，返回下一个元素的位置

reverse(pos1, pos2); //将vector中的pos1~pos2的元素逆序存储

二分查找

#include<iostream>

#include<algorithm>

#include<vector>

#include<deque>

#include<map>

#include<cstring>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> v(10);

int num;

vector<int>::iterator beg = v.begin();

vector<int>::iterator end = v.end();

vector<int>::iterator mid = v.begin() + (end – beg) / 2;

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

{

v[i] = i;

}

cin >> num;

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

while (*mid != num && beg <= end)

{

if (num < *mid)

{

end = mid;

}

else

{

beg = mid + 1;

}

mid = beg + (end – beg) / 2;

}

if (*mid == num)

{

cout << “Find” << endl;

}

else

{

cout << “Not Find” << endl;

}

return 0;

}

二、deque

1.特点：

(1) deque(double-ended queue 双端队列);

(2) 具有分段数组、索引数组, 分段数组是存储数据的，索引数组是存储每段数组的首地址;

(3) 向两端插入元素效率较高！

(若向两端插入元素，如果两端的分段数组未满，既可插入;如果两端的分段数组已满，

则创建新的分段函数，并把分段数组的首地址存储到deque容器中即可)。

中间插入元素效率较低！

2. 创建deque对象

(1) deque<int> d1;

(2) deque<int> d2(10);

3. 基本操作：

(1) 元素访问：

d[i];

d.at[i];

d.front();

d.back();

d.begin();

d.end();

(2) 添加元素：

d.push_back();

d.push_front();

d.insert(pos,elem); //pos是vector的插入元素的位置

d.insert(pos, n, elem) //在位置pos上插入n个元素elem

d.insert(pos, begin, end);

(3) 删除元素：

d.pop_back();

d.pop_front();

d.erase(pos); //移除pos位置上的元素，返回下一个数据的位置

d.erase(begin, end); //移除[begin, end)区间的数据，返回下一个元素的位置

三、list

1. 特点：

(1) 双向链表

2.创建对象：

list<int> L1；

list<int> L2(10);

3.基本操作：

(1) 元素访问：

lt.front();

lt.back();

lt.begin();

lt.end();

(2) 添加元素：

lt.push_back();

lt.push_front();

lt.insert(pos, elem);

lt.insert(pos, n , elem);

lt.insert(pos, begin, end);

lt.pop_back();

lt.pop_front();

lt.erase(begin, end);

lt.erase(elem);

(3)sort()函数、merge()函数、splice()函数：

sort()函数就是对list中的元素进行排序;

merge()函数的功能是：将两个容器合并，合并成功后会按从小到大的顺序排列;

比如：lt1.merge(lt2); lt1容器中的元素全都合并到容器lt2中。

splice()函数的功能是：可以指定合并位置，但是不能自动排序！

这些函数用到的次数较少，要用时再加深印象！！！

关联式容器：

1. 特点：

(1) 关联式容器都是有序的，升序排列，自动排序;

(2) 实现的是一个平衡二叉树，每个元素都有一个父节点和两个子节点，

左子树的所有元素都比自己小，右子树的所有元素都比自己大;

四、set/multiset

1. 特点：

构造set集合的主要目的是为了快速检索,去重与排序

(1) set存储的是一组无重复的元素，而multiset允许存储有重复的元素;

(2) 如果要修改某一个元素值，必须先删除原有的元素，再插入新的元素。

2.创建对象：

set<T> s;

set<T, op(比较结构体)> s; //op为排序规则，默认规则是less<T>(升序排列)，或者是greater<T>(降序规则)。

函数对象：

class Sum

{

public:

int operator()(int a, int b){return a+b;}

};

Sum sum; //利用了()运算符的重载

3. 基本操作：

s.size(); //元素的数目

s.max_size(); //可容纳的最大元素的数量

s.empty(); //判断容器是否为空

s.find(elem); //返回值是迭代器类型

s.count(elem); //elem的个数，要么是1，要么是0，multiset可以大于一

s.begin();

s.end();

s.rbegin();

s.rend();

s.insert(elem);

s.insert(pos, elem);

s.insert(begin, end);

s.erase(pos);

s.erase(begin,end);

s.erase(elem);

s.clear();//清除a中所有元素；

pair类模板

1. 主要作用是将两个数据组成一个数据，用来表示一个二元组或一个元素对，

两个数据可以是同一个类型也可以是不同的类型。

当需要将两个元素组合在一起时，可以选择构造pair对象，

set的insert返回值为一个pair<set<int>::iterator,bool>。bool标志着插入是否成功，而iterator代表插入的位置，若该键值已经在set中，则iterator表示已存在的该键值在set中的位置。

如：set<int> a;

a.insert(1);

a.insert(2);

a.insert(2);//重复的元素不会被插入；

注意一下：make_pair()函数内调用的仍然是pair构造函数

set中的erase()操作是不进行任何的错误检查的，比如定位器的是否合法等等，所以用的时候自己一定要注意。

创建pair对象：

pair<int, float> p1; //调用构造函数来创建pair对象

make_pair(1,1.2); //调用make_pair()函数来创建pair对象

pair对象的使用：

pair<int, float> p1(1, 1.2);

cout<< p1.first << endl;

cout<< p1.second << endl;

顺序遍历：

set<int> a;

set<int>::iterator it=a.begin();

for(;it!=a.end();it++)

cout<<*it<<endl;

反序遍历：

set<int> a;

set<int>::reverse_iterator rit=a.rbegin();

for(;rit!=a.rend();rit++)

cout<<*rit<<endl;

find(key_value);//如果找到查找的键值，则返回该键值的迭代器位置，否则返回集合最后一个元素后一个位置的迭代器，即end();

如：int b[]={1,2,3,4,5}; set<int> a(b,b+5);

set<int>::iterator it;

it=a.find(3);

if(it!=a.end()) cout<<*it<<endl;

else cout<<“该元素不存在”<<endl;

it=a.find(10);

if(it!=a.end()) cout<<*it<<endl;

else cout<<“该元素不存在”<<endl;

定义比较函数

set容器在判定已有元素a和新插入元素b是否相等时，是这么做的：

（1）将a作为左操作数，b作为右操作数，调用比较函数，并返回比较值 ；

（2）将b作为左操作数，a作为右操作数，再调用一次比较函数，并返回比较值。

也就是说，假设有比较函数f(x,y)，要对已有元素a和新插入元素b进行比较时，会先进行f(a,b)操作，再进行f(b,a)操作，然后返回两个bool值。

如果1、2两步的返回值都是false，则认为a、b是相等的，则b不会被插入set容器中；

如果1返回true而2返回false，那么认为b要排在a的后面，反之则b要排在a的前面；

如果1、2两步的返回值都是true，则可能发生未知行为。

（1）自定义比较结构体；

首先，定义比较结构体

struct myComp

{

bool operator() (const 类型 &a, const 类型 &b)//重载“()”操作符

{

……

return ……;

}

};

然后，定义set：

set<类型，myComp> s；

C++STL容器总结[通俗易懂]

（2）重载“<”操作符

首先，在结构体中，重载“<”操作符，自定义排序规则

struct 结构体

{

bool operator < (const 结构体类型 &a)

{

……

return（…）;

}

};

然后，定义set

set<类型> s；

【第四届蓝桥杯预选赛】错误票据

题目描述：

某涉密单位下发了某种票据，并要在年终全部收回。

每张票据有唯一的ID号。全年所有票据的ID号是连续的，但ID的开始数码是随机选定的。

因为工作人员疏忽，在录入ID号的时候发生了一处错误，造成了某个ID断号，另外一个ID重号。

你的任务是通过编程，找出断号的ID和重号的ID。

假设断号不可能发生在最大和最小号。

要求程序首先输入一个整数N(N<100)表示后面数据行数。

接着读入N行数据。

每行数据长度不等，是用空格分开的若干个（不大于100个）正整数（不大于100000）

每个整数代表一个ID号。

要求程序输出1行，含两个整数m n，用空格分隔。

其中，m表示断号ID，n表示重号ID

输入：

要求程序首先输入一个整数N(N<100)表示后面数据行数。

接着读入N行数据。

每行数据长度不等，是用空格分开的若干个（不大于100个）正整数（不大于100000）

每个整数代表一个ID号。

输出：

要求程序输出1行，含两个整数m n，用空格分隔。

其中，m表示断号ID，n表示重号ID

样例输入：

2

5 6 8 11 9

10 12 9

样例输出：

7 9

C++STL容器总结[通俗易懂]

五、map/multimap

去重类问题

可以打乱重新排列的问题

有清晰的一对一关系的问题

1. 特点：

(1) map为单重映射、multimap为多重映射;

(2) 主要区别是map存储的是无重复键值的元素对，而multimap允许相同的键值重复出现，既一个键值可以对应多个值。

(3) map内部自建了一颗红黑二叉树，可以对数据进行自动排序，所以map里的数据都是有序的，这也是我们通过map简化代码的原因。

(4)自动建立key-value的对应关系，key和value可以是你需要的任何类型。

(5) key和value一一对应的关系可以去重。

2. 创建对象：

map<T1,T2> m;

map<T1,T2, op> m; //op为排序规则，默认规则是less<T>

3. 基本操作：

m.at(key);

m[key];

m.count(key);

m.max_size(); //求算容器最大存储量

m.size(); //容器的大小

m.begin();

m.end();

m.insert(elem);

m.insert(pos, elem);

m.insert(begin, end);

注意一下：该容器存储的是键值对，所以插入函数与其他容器稍有不同

(1) 使用pair<>构造键值对对象

map<int, float> m;

m.insert(pair<int, float>(10,2.3));

(2)使用make_pair()函数构建键值对对象

map<int,float> m;

m.insert(make_pair(10,2.3));

(2) 使用value_type标志

map<int, float> m;

m.insert(map<int,float>::value_type(10,2.3));

m[key] = value; //m只能是map容器，不适用于multimap

m.erase(pos);

m.erase(begin,end);

m.erase(key);

使用 begin()和end()遍历map

C++STL容器总结[通俗易懂]

使用数组的方法遍历map

C++STL容器总结[通俗易懂]

使用find()查找

C++STL容器总结[通俗易懂]

用find函数来定位数据出现位置它返回的一个迭代器。

当数据出现时，它返回数据所在位置的迭代器。

如果map中没有要查找的数据，它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器。

map在题目中的应用

去重：利用映射的一一对应性，把可能出现重复的数据设置为key值以达到去重的目的。

排序：自定义Compare类（依葫芦画瓢）

比如我建了一个学生-成绩的map，原先是按照学生名字的字典序

排序的。

如果我想按照降序呢？学生姓名长度呢？

按照默认cmp的输出：

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降序输出：

C++STL容器总结[通俗易懂]

自定义cmp按照长度升序输出：

C++STL容器总结[通俗易懂]

计数

假设定义一个map<string,int>map1，输入数据s，记为first，如果这个数据存在，map1[s]++;如果不存在，map1[s]=1;

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