⭐写在前面的话:本系列文章旨在短时间内回顾C/C++语法中的重点与易错点,巩固算法竞赛与写题过程中常用的语法知识,精准地解决学过但有遗忘的情况,为算法刷题打下坚实的基础。
vector是变长数组,支持随机访问,不支持在任意位置 O(1)插入。为了保证效率,元素的增删一般应该在末尾进行。队尾插入O(1),如果插入队头,则是O(n)的。
#include <vector> // 头文件
vector<int> a; // 相当于一个长度动态变化的int数组
vector<int> b[233]; // 相当于第一维长233,第二位长度动态变化的int数组
struct rec{…};
vector<rec> c; // 自定义的结构体类型也可以保存在vector中
clear函数把vector清空。
除了队列,优先队列和栈之外,其他都有clear函数
a.clear//把当前数组清空
迭代器就像STL容器的“指针”,可以用星号*操作符解除引用。
一个保存int的vector的迭代器声明方法为:
vector<int>::iterator it;
//如果想取值的话,使用
*it //当作指针来看即可
vector的迭代器是“随机访问迭代器”,可以把vector的迭代器与一个整数相加减,其行为和指针的移动类似。可以把vector的两个迭代器相减,其结果也和指针相减类似,得到两个迭代器对应下标之间的距离。
下面两份代码都遍历了vector<int> a,并输出它的所有元素。
for (int i = 0; i < a.size(); i ++)
cout << a[i] << endl;
for (vector<int>::iterator it = a.begin(); it != a.end(); it ++)
cout << *it << endl;//相当于取值
//此外vector还有范围遍历,类似于string
for(int x : a)cout << x << endl;
头文件queue主要包括循环队列queue和优先队列priority_queue两个容器。
优先队列:会优先弹出所有数的最大值。
queue<int> q;
struct rec{…}; queue<rec> q; //结构体rec中必须定义小于号(重载小于号)
priority_queue<int> q; // 大根堆
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q; // 小根堆
priority_queue<pair<int, int>>q; //二元组
struct Rec
{
int a,b;
bool operator < (const Rec& t)const
{
return a < t.a;
}
};
priority_queue<Rec> d;
d.push({1, 2});
队尾插入,队头弹出
queue<int> q;
q.push(1);
q.pop();
q.front;
cout << q.back() <<endl;
push // 把元素插入堆 pop // 删除堆顶元素 top // 查询堆顶元素(最大值)
priority_queue<int> a;
a.push(1);
a.pop();//删除最大值
a.top();//查询最大值
//由于没有clear函数,因此如果想要清除的话,重新初始化一个队列即可
q = queue<int>();
头文件stack包含栈。声明和前面的容器类似。
push // 向栈顶插入 pop // 弹出栈顶元素
#include<stack>
using namespace std;
int main()
{
stack<int> stk;
stk.push(1);
stk.top();
stk.pop();
return 0;
}
双端队列deque是一个支持在两端高效插入或删除元素的连续线性存储空间。
它就像是vector和queue的结合。与vector相比,deque在头部增删元素仅需要 O(1)的时间;与queue相比,deque像数组一样支持随机访问。
运行效率不如前面几者。
#include<deque>
using namespace std;
int main()
{
deque<int> a;
a.begin();a.end();
a.front();a.back();
a.push_back(1),a.push_front(2);
a[0];
a.pop_back(),a.pop_front();
a.clear;
return 0;
}
头文件set主要包括set和multiset两个容器,分别是“有序集合”和“有序多重集合”,即前者的元素不能重复,而后者可以包含若干个相等的元素。
set和multiset的内部实现是一棵红黑树,它们支持的函数基本相同。
set<int> s;
struct rec{…}; set<rec> s; // 结构体rec中必须定义小于号
multiset<double> s;
#include<set>
using namespace std;
int main()
{
set<int> a;
multiset<int> b;
struct Rec
{
int x,y;
bool operater < (const Rec& t)const
{
return x < t.x;
}
};
set<Rec> c;
}
与vector类似
set和multiset的迭代器称为“双向访问迭代器”,不支持“随机访问”,支持星号*解除引用,仅支持++和–两个与算术相关的操作。(找该节点的前驱或者后继)
设it是一个迭代器,例如set::iterator it;
若把it ++,则it会指向“下一个”元素。这里的“下一个”元素是指在元素从小到大排序的结果中,排在it下一名的元素。同理,若把it --,则it将会指向排在“上一个”的元素。
返回集合的首、尾迭代器,时间复杂度均为 O(1)。
s.begin()是指向集合中最小元素的迭代器。
s.end()是指向集合中最大元素的下一个位置的迭代器。换言之,就像vector一样,是一个“前闭后开”的形式。因此-- s.end()是指向集合中最大元素的迭代器。
s.insert(x)把一个元素x插入到集合s中,时间复杂度为 O(logn)。
在set中,若元素已存在,则不会重复插入该元素,对集合的状态无影响。
s.find(x)在集合s中查找等于x的元素,并返回指向该元素的迭代器。
若不存在,则返回s.end()。时间复杂度为 O(logn)。
因此可以通过这个性质判断x在a中是否存在。
if(a.find(X) == a.end())
这两个函数的用法与find类似,但查找的条件略有不同,时间复杂度为 O(logn)。两个二分查找。
s.lower_bound(x)查找大于等于x的元素中最小的一个,并返回指向该元素的迭代器。
s.upper_bound(x)查找大于x的元素中最小的一个,并返回指向该元素的迭代器。
设it是一个迭代器,s.erase(it)从s中删除迭代器it指向的元素,时间复杂度为 O(logn)。
设x是一个元素,s.erase(x)从s中删除所有等于x的元素,时间复杂度为 O(k+logn),其中 k 是被删除的元素个数。
s.count(x)返回集合s中等于x的元素个数,时间复杂度为 O(k+logn),其中 k 为元素x的个数。
对于set来讲,不存在重复的元素,因此如果结果为1,代表存在,为0代表不存在。
map容器是一个键值对key-value的映射,其内部实现是一棵以key为关键码的红黑树。Map的key和value可以是任意类型,其中key必须定义小于号运算符。
可以像用数组一样用其他的变量。
map<key_type, value_type> name;
//例如:
map<long, long, bool> vis;
map<string, int> hash;
map<pair<int, int>, vector<int>> test;
#include<map>
using namespace std;
int main()
{
map<string,vector<int>> a;
a["yxc"] = vector<int>({1, 2});
cout << a["yxc"].size() <<endl;
return 0;
}
均与set类似。
与set类似,但其参数均是pair<key_type, value_type>。
h.find(x)在变量名为h的map中查找key为x的二元组。
cout << ( a.find("timerring") == a.end()) <<endl;
s.find(x)在集合s中查找等于x的元素,并返回指向该元素的迭代器。
h[key]返回key映射的value的引用,时间复杂度为 O(logn)。
[]操作符是map最吸引人的地方。我们可以很方便地通过h[key]来得到key对应的value,还可以对h[key]进行赋值操作,改变key对应的value。
由于是无序的set,因此没有lower/upper_bound,其他基本与set一致。
其余所有函数都是O(1)的复杂度,因此相较于set更加高效。
#include<unordered_set>
using namespace std;
int main()
{
unordered_set<int> a;//哈希表,不能存储重复元素
unordered_multiset<int> b; //哈希表,可以存储重复元素
return 0;
}
也是一个哈希表,好处是它的效率更高。需要在C++10中才能支持。
#include<unordered_set>
using namespace std;
int main()
{
unordered_map<int,int > a;//哈希表,不能存储重复元素
return 0;
}
#include<bitset>
using namespace std;
int main()
{
bitset<1000> a;//长度为1000位的01串
a[0] = 1;
a[1] = 1;
//可以做位运算
a &= b;
a |= b;
return 0;
}
返回串中1的个数
a.set(3);
cout << a[3] <<endl;
using namespace std;
int main()
{
pair<int, string> a,b;
a = {3,"timerring"};
if ( a == b)
cout << a.first << ' ' << a.second << endl;a = make_pair(4, "abc" );
cout << a.first <<' ' << a.second << endl;
return 0;
}
输出第一个值为a.first。第二个值为a.second。